DE69634456T2

DE69634456T2 - Optische Plattenaufzeichnungs/wiedergabevorrichtung

Info

Publication number: DE69634456T2
Application number: DE69634456T
Authority: DE
Inventors: Taizou Kusano; Yasuhiro Wada; Keisuke Chikushi-gun Umeda; Yoshiro Kashiwabara
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1996-06-25
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2016-06-26
Also published as: USRE41469E1; EP1052638A1; DE69624173T2; DE69634456D1; JP2809206B2; JPH0973715A; DE69624173D1; US5751676A; EP0751514A2; USRE38704E1; EP1052638B1; EP0751514B1; EP0751514A3; US5986988A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine optische Plattenvorrichtung, die als eine externe Speichereinheit oder eine Datendatei für einen Rechner zum Aufzeichnen und Wiedergeben einer großen Menge von Daten mit Hochgeschwindigkeit dient.
Forschung und Entwicklung arbeiten eifrig an umfassenderen Anwendungen und höherer Leistung der optischen Platte, die ein Aufzeichnungsmedium mit einer hohen Aufzeichnungsdichte ist und daher mit einer sehr großen Speicherkapazität ausgestattet ist. Als ein Beispiel für ihre Anwendung finden CD-ROM-Laufwerkeinheiten eine große Akzeptanz bei der Verwendung in Rechnern zum Wiedergeben von Daten.
Die CD-ROM-Laufwerkeinheit ist eine Anwendung der Musikwiedergabe-Kompaktplatte (CD) zur Verwendung als ein ausschließlich lesbarer Speicher. Betrieben unter dem System zur Datenwiedergabe mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) wird die optische Platte mit 12 cm Durchmesser als ein Aufzeichnungsmedium mit einer großen Speicherkapazität von etwa 600 MBytes verwendet. Zusätzlich zu der ausschließlich lesbaren CD-ROM sind andere Produkte, die aus den Entwicklungsbemühungen hervorgehen, die CD-WO, die von einmal beschreibbarer Art ist, und die CD-R, die einige Male wiederbeschrieben werden kann.
Zunächst wird die herkömmliche optische Plattenvorrichtung zum Wiedergeben von Daten mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) beschrieben, wobei die CD-ROM-Laufwerkeinheit als ein Beispiel genommen wird. 18 ist ein Blockschaltbild der herkömmlichen optischen Plattenvorrichtung. In 18 werden Daten, die in Zeichenketten-Form auf einer optischen Platte 1 aufgezeichnet sind, von einem optischen Aufnehmer 2 gelesen, während ein Servo-Steuermittel 3 veranlaßt, daß der Aufnehmer 2 dem Auslauf und der Exzentrizität der optischen Platte 1 folgt. Das Datensignal wird erfaßt und durch einen Wiedergabesignal-Detektor 4 in ein binäres Signal digitalisiert.
Ein Detektor für maximale Zeitspanne 22 erfaßt die maximale Zeitspanne (bei- einer CD-ROM 11 Kanaltakte lang) des Bitmusters von dem wiedergegebenen Signal und vergleicht dann die maximale Zeitspanne mit einer Zählung, die gemäß der Ausgabe eines ersten Referenz-Oszillators 21 berechnet wird. Da die maximale Zeitspanne der linearen Geschwindigkeit bei der Wiedergabe entspricht, wenn das Vergleichsergebnis zeigt, daß die maximale Zeitspanne kürzer ist als die lineare Geschwindigkeit, gibt der Detektor für maximale Zeitspanne ein Umdrehungs-Steuersignal aus, um die Drehgeschwindigkeit des Platten-Spindelmotors 7 zu erhöhen oder, wenn die maximale Zeitspanne länger ist, gibt ein Umdrehungs-Steuersignal aus, um die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors zu verringern. Eine Spindel-Antriebsvorrichtung 8 treibt einen Spindelmotor 7 in Reaktion auf ein Umdrehungs-Steuersignal an.
Ein synchronisierender Taktgenerator 9 zum Generieren eines synchronisierenden Takts für das Wiedergabesignal steuert die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 7 grob so, daß das Wiedergabesignal in einen Bereich kommt, in dem es in Synchronismus gezogen werden kann. Für diesen synchronisierenden Taktgenerator wird ein Schaltkreis verwendet, der im allgemeinen als ein Phasenregelkreis (PLL) bezeichnet wird. Der PLL-Schaltkreis umfaßt einen Phasenvergleicher 11a, der die Phase eines binären Wiedergabesignals mit der Ausgangsphase eines spannungsgesteuerten Oszillators (im folgenden kurz VCO genannt) 10 vergleicht und ein Phasendifferenzsignal ausgibt, ein Schleifenfilter 12, das Hochfrequenzrauschen des Phasendifferenzsignals entfernt und die Antwortmerkmale des PLL bestimmt, und ein VCO 10 verändert die Schwingungsfrequenz des Ausgangstakts gemäß der Ausgangsspannung des Schleifenfilters 12. Daher generiert der PLL einen synchronisierenden Takt zum Wiedergeben von Daten. Wie beschrieben, nachdem die Motorgeschwindigkeit grob gesteuert wird, zieht der synchronisierende Taktgenerator 9 das Wiedergabesignal in Synchronismus und generiert einen synchronisierenden Takt zur Verwendung beim Wiedergeben eines aufgezeichneten Signals.
In der optischen Platte 1 wird eine Daten-Zeichenkette, die als Frame bezeichnet wird, in jedem Block aufgezeichnet, und am vorderen Ende jedes Frame werden zwei Bit-Muster mit der maximalen Zeitspanne nacheinander aufgezeichnet, die als ein Frame-Synchronisierungssignal bezeichnet werden. Nachdem der synchronisierende Taktgenerator 9 die Spindelgeschwindigkeit zur Steuerung der Umdrehung der optischen Platte 1 in den ansprechfähigen Bereich gezogen hat, wird das Frame-Synchronisierungssignal so gesteuert, daß seine Intervalle konstant sind, damit die optische Platte 1 sich mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) präzise dreht.
Der Umdrehsteuerungsbetrieb der optischen Platte 1 durch ein Frame-Synchronisierungssignal wird ausführlich beschrieben. Ein Frame-Detektor 19 erfaßt ein Frame-Synchronisierungssignal basierend auf einem synchronisierenden Takt, der aus einem binären Wiedergabesignal generiert wird. Da das Frame-Synchronisierungssignal mit einer Zeitdauer generiert wird, die der linearen Geschwindigkeit beim Wiedergeben entspricht, erfaßt ein Phasenvergleicher 11b eine Phasendifferenz zwischen dem Frame-Synchronisierungssignal und der Ausgangsphase eines zweiten Referenz-Oszillators 20 und steuert den Spindelmotor so, daß die Zeitdauer des Frame-Synchronisierungssignals konstant ist. Die zwei Abschnitte, die von der gestrichelten Linie mit langen und kurzen Strichen in 18 umschlossen werden, werden jeweils als ein synchronisierender Taktgenerator 9 und eine Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung 15 bezeichnet.
19 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Platten-Radialposition und der Drehgeschwindigkeit unter einer herkömmlichen 4-fachbeschleunigten konstanten linearen Geschwindigkeits-(CLV) Steuerung zeigt. Wie in 19 gezeigt, selbst wenn sich die Wiedergabeposition mit der radialen Bewegung des optischen Aufnehmers 2 ändert, wird die lineare Geschwindigkeit präzise so gesteuert, daß sie immer konstant ist, wenn die Plattenumdrehungszahl so gesteuert wird, daß sie sich kontinuierlich mit Änderungen der Wiedergabeposition auf der optischen Platte 1 durch den synchronisierenden Taktgenerator 9 und die Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung ändert. Die Beziehung zwischen der Platten-Radialposition und der Plattenumdrehungszahl, wenn die lineare Geschwindigkeit konstant sein soll, wird durch die folgende Gleichung erhalten. N = (60nV)/(2πr) Gleichg. (A) wobei

N:: Umdrehungszahl [U/min]
n:: n-fache Standardgeschwindigkeit
V:: lineare Plattengeschwindigkeit bei Standard-Geschwindigkeit[m/sek]
R:: Radiale Position auf der Platte [m]

In der oben erwähnten herkömmlichen Ausführung beträgt jedoch in dem Fall, daß auf die Platten-Radialpositionen von 25 mm bis 50 mm unter Verwendung von 19 zugegriffen wird, wenn die Platte, die sich mit linearer Standardgeschwindigkeit von 1,3 m/sek dreht, mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die das Vierfache der Standardgeschwindigkeit beträgt, die Umdrehungszahl für die lineare Geschwindigkeit, die an den Platten-Radialpositionen von 25 mm und 50 mm konstant sein soll, jeweils 1985 U/min und 993 U/min, wie aus Gleichung (A) berechnet. Deshalb folgt daraus, daß, wenn auf die Platte von der Radialposition von 25 mm bis 50 mm zugegriffen wird, Daten nicht korrekt wiedergegeben werden können, es sei denn, die Umdrehungszahl wird von 1986 U/min auf 993 U/min reduziert.

(1) Da die lineare Geschwindigkeit konstant gehalten werden muß, wenn die Wiedergabeposition des optischen Aufnehmers sich verändert, wie während einer Suche, tritt eine beträchtliche Verzögerung auf, bis die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors sich ändert, um den Änderungen der Aufnehmerposition zu folgen, mit dem Ergebnis, daß die Zugriffszeit übermäßig lang sein muß.
(2) Zum schnellen Verändern der Umdrehung des Spindelmotors ist ein großes Drehmoment erforderlich, so daß eine große Menge an Leistung verbraucht wird, Wärme in dem Spindelmotor erzeugt wird, und es schwierig ist, die Größe der Vorrichtung zu verringern.

In JP-A-6119710 wird ein Verfahren vorgeschlagen, in dem Daten demoduliert werden gemäß dem Taktsignal, das beim Wiedergeben von Daten verwendet wurde, so daß während einer Suche die Drehgeschwindigkeit direkt vor der Suche beibehalten wird, und wenn der optische Aufnehmer an der Zielposition ankommt, wird damit begonnen, Daten wiederzugeben und die Platten-Drehgeschwindigkeit wird allmählich einer vorgegebenen linearen Geschwindigkeit angepaßt.
Dennoch, weil die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors sich erhöht, wenn die Daten-Übertragungsgeschwindigkeit erhöht wird, muß das oben genannte Problem immer noch in entscheidender Weise gelöst werden.
EP 0 599 628 offenbart ein Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Daten auf einer Platte, die in Übereinstimmung mit einer konstanten linearen Geschwindigkeits-(CLV) System formatiert ist. Die in dem Verfahren verwendete Platte ist virtuell in eine Vielzahl von virtuellen Bereichen unterteilt, die nacheinander in der radialen Richtung angeordnet sind. Die Frequenz des Daten-Übertragungstakts wird in Abhängigkeit von dem virtuellen Bereich festgelegt, in dem sich die Spuren befinden, die abgetastet werden, wobei die Frequenz schrittweise für jeden aufeinander folgenden Bereich, betrachtet in der radial nach außen liegenden Richtung, erhöht wird, jedoch innerhalb des Bereichs konstant bleibt, in dem mit der Wiedergabe/Aufzeichnung begonnen wurde. Die Winkelgeschwindigkeit der Platte wird verringert, wenn aufeinander folgende Spuren abgetastet werden, während die Übertragungsfrequenz konstant bleibt.
US 5,136,560 offenbart ein Zugriffsverfahren auf eine CAV/CLV-Kombi-Platte, das verschiedene Zugriffsabläufe für jeweilige CRV- und CLV-Bereiche verwendet.
DE 4220694 offenbart eine optische Platte zum Aufzeichnen von Informationen. Die Platte ist in zwei Speicherbereiche unterteilt: einer dient zum Aufzeichnen im CAV-Modus, und der andere dient zum Aufzeichnen im CLV-Modus. Dieser Stand der Technik wird im Oberbegriff von Anspruch 1 gewürdigt.
WO 96/34387 offenbart eine Vorrichtung zum Lesen und/oder Aufzeichnen von Informationen auf einem plattenförmigen Informationsträger.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das übliche Problem zu lösen, und es ist ihre Aufgabe, ein Aufzeichnungsverfahren für eine optische Platte und eine optische Plattenvorrichtung vorzuschlagen, die mit Hochgeschwindigkeitszugriff und reduzierter Leistungsaufnahme die Daten wiedergeben, die auf der optischen Platte mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) aufzeichnet wurden, und wenn die optische Platte in der Form einer beschreibbaren Platte verwendet wird, werden Daten auf der optischen Platte unter Verwendung einer Kombination aus CAV-Steuerung und CLV-Steuerung mit bedeutenden Vorteilen hinsichtlich Hochgeschwindigkeitszugriff und geringer Leistungsaufnahme aufgezeichnet.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erfüllt. Eine Plattenvorrichtung umfaßt einen synchronisierenden Breitband-Taktgenerator und eine Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung, welche die Plattenumdrehung gemäß der Wiedergabeposition der Platte steuert, genauer gesagt, die Drehgeschwindigkeit bei konstanter Winkelgeschwindigkeit (CAV) steuert, wobei die gegenwärtige Drehgeschwindigkeit in einem ansprechfähigen Bereich des synchronisierenden Taktgenerators verwendet wird, und andererseits bei konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV) zum Minimieren der Drehgeschwindigkeits-Veränderungen, die es gestatten, das Wiedergabesignal in Synchronismus zu ziehen, wobei sie kleiner sind als die Drehgeschwindigkeit, die bisher in einem Bereich verwendet worden ist, die den ansprechfähigen Bereich überschreitet.
Wenn unter dieser Anordnung Daten auf der optischen Platte wiedergegeben werden, selbst wenn sich die Wiedergabeposition auf der optischen Platte ändert, kann die Änderungsrate der Spindelmotorumdrehungszahl minimiert werden, und daher kann der Spindelmotor mit geringer Leistungsaufnahme angetrieben werden, und die Zugriffzeit kann reduziert werden.
Zusätzlich zu den oben genannten Komponenten umfaßt die Plattenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung des Weiteren einen Selektor zum Umschalten der Steuerschaltkreise für CAV-Steuerung und CLV-Steuerung, und Aufzeichnungsbereich-Teilungsmittel zum Steuern der unterteilten Bereiche, wobei auf Daten zugegriffen wird, indem zwischen CAV-Steuerung und CLV-Steuerung umgeschaltet wird, und in CAV-Steuerung werden die unterteilten Bereiche und die Anzahl von Teilungen veränderlich gemacht, um niedrige Leistungsaufnahme und Hochgeschwindigkeitszugriff möglich zu machen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild der optischen Platte in einem ersten veranschaulichenden Beispiel;
2 zeigt das Verhältnis zwischen der Radialposition der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit unter konstanter linearer Geschwindigkeits-(CLV) Steuerung;
3 ist ein Blockschaltbild der optischen Plattenvorrichtung in einem zweiten veranschaulichenden Beispiel;
4 ist ein Arbeitsablaufdiagramm in dem zweiten veranschaulichenden Beispiel;
5 ist ein Blockschaltbild der optischen Plattenvorrichtung in einem dritten veranschaulichenden Beispiel;
6 zeigt das Verhältnis zwischen der Radialposition der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit, die zur Datenwiedergabe geeignet ist, wenn optische Platten mit maximaler und minimaler linearer Geschwindigkeit zum Wiedergeben von Daten verwendet werden;
7 zeigt das Verhältnis zwischen der Radialposition der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit, die zur Datenwiedergabe geeignet ist, wenn optische Platten mit maximaler linearer Geschwindigkeit zum Wiedergeben von Daten verwendet werden;
8 zeigt das Verhältnis zwischen der Radialposition der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit, die zur Datenwiedergabe geeignet ist, wenn optische Platten mit minimaler linearer Geschwindigkeit zum Wiedergeben von Daten verwendet werden;
9 ist ein Blockschaltbild der optischen Plattenvorrichtung in einem vierten veranschaulichenden Beispiel;
10 zeigt die Beziehung zwischen dem Plattenradius und der Drehgeschwindigkeit in dem vierten veranschaulichenden Beispiel;
11 ist ein Drehsteuerungs-Ablaufdiagramm in dem vierten veranschaulichenden Beispiel;
12 zeigt die Beziehung zwischen dem Plattenradius und der Drehgeschwindigkeit in dem fünften veranschaulichenden Beispiel;
13 ist eine schematische Darstellung, die unterteilte Aufzeichnungsbereiche auf der optischen Platte 14 in einem sechsten veranschaulichenden Beispiel zeigt;
14 zeigt die Beziehung zwischen den unterteilten Aufzeichnungsbereichen und der Winkelgeschwindigkeit in dem sechsten veranschaulichenden Beispiel;
15 zeigt die Beziehung zwischen dem Plattenradius und der Drehgeschwindigkeit in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16A und 16B zeigen das Verhältnis zwischen den unterteilten Bereichen und der Winkelgeschwindigkeit in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Korrekturvorgangs der unterteilten Aufzeichnungsbereiche in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
18 ist ein Blockschaltbild der herkömmlichen optischen Plattenvorrichtung; und
19 zeigt die Beziehung zwischen der Radialposition der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit in der herkömmlichen 4-fach beschleunigten konstanten linearen Geschwindigkeitssteuerung (CLV).
BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen wird ein erstes veranschaulichendes Beispiel beschrieben. 1 ist ein Blockschaltbild einer optischen Plattenvorrichtung. Bezugszeichen 1 bezeichnet eine optischen Platte, auf der Daten mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV) aufgezeichnet worden sind, 2 bezeichnet eine Servo-Steuereinrichtung zum Veranlassen, daß der optische Aufnehmer 2 dem Auslauf und der Exzentrizität der optischen Platte 1 folgt, 4 bezeichnet einen Wiedergabesignal-Detektor zum Digitalisieren des vom Aufnehmer 2 wiedergegebenen Signals, 7 bezeichnet einen Spindelmotor, der sich mit einer darauf angebrachten Platte dreht, 5 bezeichnet eine Verschlüsselungsvorrichtung zum Generieren eines analogen Umdrehungssignals in Übereinstimmung mit der Motorspindeldrehung, 6 bezeichnet eine Wellenform-Formungsschaltung zum Digitalisieren des analogen Umdrehungssignals, 13 bezeichnet einen Umdrehungszahl-Befehlsgenerator, (entsprechend einem Prozessor, wie beispielsweise einer CPU), um die Umdrehungszahl gemäß der Wiedergabeposition auf der Platte zu berechnen und einen Befehl für die Umdrehungszahl auszugeben, 14 bezeichnet einen Impulsgeber zum Generieren von Umdrehungssteuerimpulsen aus der Ausgabe des Umdrehungszahl-Befehlsgenerators, und 11b bezeichnet einen Phasenvergleicher zum Erfassen einer Phasendifferenz zwischen der Ausgabe des Impulsgebers 14 und der Ausgabe der Wellenform-Formungsschaltung 6. Die Wellenform-Formungsschaltung 6, der Phasenvergleicher 11b, der Umdrehungszahl-Befehlsgenerator 13 und der Impulsgeber 14, die von der gestrichelten Linie mit kurzen und langen Strichen umschlossen sind, werden insgesamt als eine Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung 15 bezeichnet.
Des weiteren bezeichnet das Bezugszeichen 8 eine Spindel-Antriebsvorrichtung zum Antreiben des Spindelmotors 7 durch die Ausgabe des Phasenvergleichers 11b, 10 bezeichnet einen VCO einer variablen Breitbandbereichs-Art zum Ausgeben eines Taktsignals, während die Schwingungsfrequenz des Taktsignals durch die Eingangsspannung als ein Steuersignal verändert wird, 11a bezeichnet einen Phasenvergleicher zum Vergleichen des binären Wiedergabesignals und der Ausgabe des VCO und zum Ausgeben eines Phasendifferenzsignals, 12 bezeichnet ein Schleifenfilter zum Entfernen von Hochfrequenzrauschen aus dem Phasendifferenzsignal und somit zum Bestimmen der Antwortmerkmale des synchronisierenden Taktgenerators 9, und 16 bezeichnet einen Signalprozessor, der eine empfangene Daten-Zeichenkette in den Speicher schreibt, die Daten demoduliert, die Daten einem Fehlerkorrektur-Prozeß unterzieht und die Daten an einen externen Schaltkreis sendet. Der VCO 10, der Phasenvergleicher 11a und das Schleifenfilter 12, die von der gestrichelten Linie mit langen und kurzen Strichen umschlossen sind, werden insgesamt als ein synchronisierender Taktgenerator 9 bezeichnet.
Der Betrieb der optischen Plattenvorrichtung, die so ausgelegt ist, wie beschrieben wurde, wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Radialposition der optischen Platte und der Drehgeschwindigkeit unter konstanter linearer Geschwindigkeits-(CLV) Steuerung zeigt, die an 3-fache bis 5-fach beschleunigte Plattenumdrehung angepaßt ist. In dieser optischen Plattenvorrichtung weist der VCO einen Schwingungs-Steuerungsbereich auf, der für ein Breitband von über ±25% verändert werden kann, und der synchronisierende Taktgenerator 9 ist in der Lage, synchronisierende Taktsignale für einen Bereich von 3-facher Beschleunigung bis 5-facher Beschleunigung zu generieren, wobei der Schwerpunkt auf 4-facher Beschleunigung liegt. Durch Anwendung der Leistung des synchronisierenden Taktgenerators 9 bis zu einem maximalen Ausmaß wird der Wiedergabevorgang ausgeführt, indem die Plattenumdrehung auf eine Umdrehungszahl eingestellt wird, die einer 3-fachen Beschleunigung für die Wiedergabe an der innersten Umfangsspur (Platten-Radialposition von 25 mm) entspricht, die Plattenumdrehung auf eine Umdrehungszahl eingestellt wird, die einer 5-fachen Beschleunigung für die Wiedergabe an der äußersten Umfangsspur (Platten-Radialposition von 58 mm) entspricht, und die Plattenumdrehung auf eine solche Umdrehungszahl eingestellt wird, daß die oben genannten kleinsten und größten Umdrehungszahlen für die Wiedergabe der dazwischenliegenden Spuren (in dem schraffierten Bereich in 2) nicht überschritten werden. Somit können Daten an allen Radialposition wiedergegeben werden, indem die Drehgeschwindigkeit für einen Bereich von 420 U/min von 1070 U/min bis 1490 U/min geändert wird.
Genauer gesagt war es bisher notwendig, die Drehgeschwindigkeit für einen Bereich von 1130 U/min von 586 U/min bis 1986 U/min zu ändern. Es ist möglich, einen Wiedergabevorgang durchzuführen, indem im Durchschnitt eine 4-fache Beschleunigung sichergestellt wird, und anschließend die Drehgeschwindigkeits-Änderung auf weniger als 1/3 des vorherigen Bereichs der vorher erwähnten Plattengeschwindigkeits-Änderung zu begrenzen. Die Entsprechung zwischen der Platten-Radialposition und der Umdrehungszahl kann durch Gleichung (A) berechnet werden.
Der zwischen dem synchronisierenden Taktgenerator 9 und der Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung 15 koordinierte Betrieb wird beschrieben, indem als Beispiel ein Fall zur Wiedergabe von Daten von 25 mm bis 41,7 mm der Platten-Radialposition angenommen wird.
Angenommen, die optischen Platte hat den Inhaltsverzeichnisbereich wiedergegeben und befindet sich in einem Bereitschafts-Zustand, und die Platten-Radialposition beträgt 25 mm, und die Platte dreht sich mit der Umdrehungszahl, die der 3-fach beschleunigten linearen Geschwindigkeit entspricht.
Das Signal, das mit dem optischen Aufnehmer 2 von der optischen Platte 1 wiedergegeben wird, wird durch den Wiedergabesignal-Detektor 4 in ein binäres Signal digitalisiert. Der synchronisierende Taktgenerator 9 generiert einen synchronisierenden Takt für die Wiedergabe auf der Basis des erfaßten binären Wiedergabesignals. Im Einklang mit dem synchronisierenden Takt, der wie beschrieben erhalten wird, wird eine Daten-Zeichenkette, die von der optischen Platte wiedergegeben wird, dem Signalprozessor 16 zugeführt.
Das analoge Umdrehungssignal, das von der Verschlüsselungsvorrichtung 5 erfaßt wird, wird durch die Wellenform-Formungsschaltung 6 in ein binäres Signal digitalisiert. In einem Bereich von Radialpositionen von 25 mm bis 41,7 mm von Adreßinformationen, die durch den Signalprozessor 16 demoduliert werden, trifft ein Umdrehungszahl-Befehlsgenerator 13 eine Entscheidung, daß Daten bei einer Plattenumdrehungszahl von 1490 U/min wiedergegeben werden können und gibt den gegenwärtigen Umdrehungszahl-Befehl von 1490 U/min (bei einer Radialposition von 25 mm bei 3-facher Beschleunigung) aus. Ein Impulsgeber 14 gibt einen Impulsbefehl aus, der dem oben genannten Befehlswert entspricht, und der Phasenvergleicher 11b erfaßt eine Phasendifferenz zwischen dem Impulsbefehl und den binären Umdrehungsdaten von der Wellenform-Formungsschaltung 6. Als Reaktion auf die Ausgabe des Phasenvergleichers 11b steuert die Spindel-Antriebsvorrichtung 8 den Spindelmotor 7, indem das Impulssignal mit einer konstanten Dauer zugeführt wird.
Wie oben beschrieben, können Daten bei der Wiedergabe von Platten-Radialpositionen von 25 mm bis 41,7 mm wiedergegeben werden, indem eine Plattenumdrehungszahl in 3-facher Beschleunigung gehalten wird.
Beschrieben wird der Zugriff auf die Platte in dem Aufzeichnungsbereich, der eine Radialposition von 41,7 mm überschreitet. In dem Bereich, der eine Radialposition von 41,7 mm überschreitet, wie aus 2 offenkundig wird, können Daten, indem die Plattenumdrehungszahl so gesteuert wird, daß die lineare Geschwindigkeit in 5-facher Beschleunigung konstant ist, mit minimalen Änderungen der Platten-Drehgeschwindigkeit wiedergegeben werden. Wenn beispielsweise die Platten-Radialposition 50 mm beträgt, geht aus Gleichung (A) hervor, das eine Wiedergabe möglich ist, wenn die Plattenumdrehungszahl so gesteuert wird, daß sie 1241 U/min beträgt. Um genauer zu sein, wird in dem Platten-Aufzeichnungsbereich bis zu einer Radialposition von 41,7 mm die Plattenumdrehungszahl bei 1490 U/min gehalten, und in dem Bereich über 41,7 mm bis 50 mm wird die Plattenumdrehungszahl unter einen konstanten linearen Geschwindigkeitssteuerung in 5-fache Beschleunigung, wie durch Gleichung (A) berechnet, geändert.
Außerdem wird der Betrieb beim Zugreifen auf den Plattenbereich in Richtung der innersten Umfangsspur kurz erläutert. Basierend auf der gegenwärtigen Plattenumdrehungszahl und der Leistung des synchronisierenden Taktgenerators trifft der Umdrehungszahl-Befehlsgenerator 13, wie oben erwähnt, eine Entscheidung, daß eine Wiedergabe bei 1241 U/min bis zu der Platten-Radialposition von bis zu 30 mm möglich ist und gibt Befehlswerte aus, bis die 1241 U/min erreicht sind. Wenn auf den Plattenbereich innerhalb der Platten-Radialposition von 30 mm zugegriffen wird, wie oben beschrieben, wird die Plattenumdrehungszahl unter einer konstanten linearen Geschwindigkeit in 3-fache Beschleunigung geändert, so daß eine Datenwiedergabe möglich ist, wobei der Änderungsbetrag der Plattenumdrehungszahl auf ein Minimum begrenzt wird.
Eine optische Plattenvorrichtung zur Wiedergabe von Daten mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) von einer optischen Platte, auf der Daten-Zeichenketten aufgezeichnet sind, umfaßt einen synchronisierenden Taktgenerator 9 zum Erzeugen eines Taktsignals zur Verwendung beim Wiedergeben von Daten und eine Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung 15 zum Steuern der Umdrehungszahlen der optischen Platte, wobei die Plattenumdrehungszahl gemäß der Wiedergabeposition der Platte gewählt wird, um genauer zu sein, wobei die Umdrehungszahl unter der gegenwärtigen Winkelgeschwindigkeit (CAV, und zwar mit der gegenwärtigen Drehgeschwindigkeit) gesteuert wird, wenn sich die Wiedergabeposition in einem Bereich befindet, in dem der synchronisierende Taktgenerator 9 das Wiedergabesignal in Synchronismus ziehen kann, die Umdrehungszahl jedoch unter einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) gesteuert wird, um den Änderungsbetrag von Plattenumdrehungszahlen für Ansprech-Synchronismus mit mehr als der bisher verwendeten Umdrehungszahl zu minimieren, wenn sich die Wiedergabeposition der Platte 1 in einem Bereich befindet, der den Bereich überschreitet, in dem der synchronisierende Taktgenerator 9 ein Wiedergabesignal in Synchronismus ziehen kann.
Daher kann der Änderungsbetrag der Spindelmotor-Umdrehungszahl reduziert werden, wenn die Wiedergabeposition des optischen Aufnehmers 2 sich ändert, einschließlich seiner Bewegung während einer Suche, weshalb die Plattenvorrichtung mit einer niedrigen Leistungsaufnahme und kürzerer Zugriffszeit betrieben werden kann.
Ein zweites veranschaulichendes Beispiel wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 3 ist ein Blockschaltbild einer optischen Plattenvorrichtung. In 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine optische Platte, 2 bezeichnet einen optischen Aufnehmer, 3 bezeichnet eine Servo-Steuereinrichtung, 4 bezeichnet einen Wiedergabesignal-Detektor, 7 bezeichnet einen Spindelmotor, 5 bezeichnet eine Verschlüsselungsvorrichtung, 6 bezeichnet eine Wellenform-Formungsschaltung, 13 bezeichnet einen Umdrehungszahl-Befehlsgenerator, 14 bezeichnet einen Impulsgeber, 11a und 11b bezeichnen Phasenvergleicher, 8 bezeichnet eine Spindel-Antriebsvorrichtung, 10 bezeichnet einen VCO, 12 bezeichnet ein Schleifenfilter, 16 bezeichnet einen Signalprozessor, 9 bezeichnet einen synchronisierenden Taktgenerator, und 15 bezeichnet eine Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung. Diejenigen Komponenten, die mit denen in dem ersten Beispiel gleich sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Bezugszeichen 17 bezeichnet eine Zugriff-Steuereinrichtung zum Steuern des Zugriffvorgangs.
Unter Bezugnahme auf 4 wird der Betrieb der optischen Plattenvorrichtung gemäß dem zweiten Beispiel beschrieben, das wie oben beschrieben ausgelegt ist. 4 ist ein Ablaufdiagramm des Betriebs in dem zweiten Beispiel.
Wenn ein Zugriffvorgang begonnen wird, setzt die Zugriff-Steuereinrichtung 17 ein Suchprofil eines Threads von der gegenwärtigen Spur bis zur Zielspur. Des weiteren berechnet die Zugriff-Steuereinrichtung eine Platten-Radialposition von der Zielspur und setzt als ein Ziel eine Umdrehungszahl, um die gegenwärtige Umdrehungszahl in einem Bereich beizubehalten, in dem der synchronisierende Taktgenerator 9 das Wiedergabesignal in Synchronismus ziehen kann, und setzt ebenfalls als ein Ziel eine Umdrehungszahl, um die Umdrehungsänderungen in einem Bereich zu minimieren, der den Bereich überschreitet, in dem Synchronisierung möglich ist (S1).
Die Zugriff-Steuereinrichtung 17 gibt einen Suchbefehl an die Servo-Steuereinrichtung 3 (S2) und einen Umdrehungszahl-Befehl an die Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung 15 (S3) aus.
Im Folgenden wird ein normaler Zugriffvorgang durchgeführt, und nach einem groben Suchvorgang wird ein SubQ gelesen (S4), die gegenwärtige Spur wird bestätigt und eine Spurkorrektur-Berechnung durchgeführt (S5).
Anschließend wird ein Spursprung zur Spurkorrektur ausgeführt (S6), der SubQ wird gelesen (S7), und die gegenwärtige Spurposition wird borechnet (S8). Beschleunigung oder Abbremsung der Geschwindigkeit des Spindelmotors 7 ist abgeschlossen, die Vorrichtung wartet auf die Umdrehungszahl der optischen Platte, um die Umdrehungszahl zu erreichen, bei der Synchronisation möglich ist (S9).
Durch einen Suchbefehl und einen Umdrehungszahl-Befehl, die während eines im folgenden beschriebenen Suchvorgangs gleichzeitig ausgegeben werden, werden ein Suchprozeß und ein Drehgeschwindigkeits-Prozeß in der vorliegenden Erfindung gleichzeitig ausgeführt, wodurch die Zugriffszeit weiter verkürzt werden kann.
Wie beschrieben worden ist, umfaßt eine optische Plattenvorrichtung zur Wiedergabe von Daten-Zeichenketten von einer optischen Platte mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV) einen synchronisierenden Taktgenerator 9 zum Erzeugen eines synchronisierenden Taktsignals zur Wiedergabe von Daten, eine Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung 15 zum Steuern der Umdrehungszahl der optischen Platte 1 und eine Zugriff-Steuereinrichtung 17 zum Steuern eines Zugriffvorgangs, wobei, wenn ein Zugriffvorgang initiiert wird, ein synchronisierender Taktgenerator 9 auf der Basis der gegenwärtigen Plattenumdrehungszahl und der zu suchenden Zielposition die Umdrehungszahl so steuert, daß die gegenwärtige Umdrehungszahl (CAV) in einem Bereich beibehalten wird, in dem Synchronisation möglich ist, und eine Ziel-Umdrehungszahl setzt, um den Änderungsbetrag von Plattenumdrehungszahlen für Ansprech-Synchronisation mit mehr als der bisher verwendeten Drehgeschwindigkeit in einem Bereich zu minimieren, der den Bereich überschreitet, in dem Synchronisation möglich ist, und die Zugriff-Steuereinrichtung 17 gibt einen Suchbefehl aus, so daß nach Abschluß der Suche Daten sofort wiedergegeben werden können, und daher kann der Spindelmotor mit niedriger Leistungsaufnahme angetrieben werden, und die Zugriffszeit kann stark verkürzt werden.
Ein drittes veranschaulichendes Beispiel wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 5 ist ein Blockschaltbild einer optischen Plattenvorrichtung. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine optische Platte, 2 bezeichnet einen optischen Aufnehmer, 3 bezeichnet eine Servo-Steuereinrichtung, 4 bezeichnet einen Wiedergabesignal-Detektor, 7 bezeichnet einen Spindelmotor, 5 bezeichnet eine Verschlüsselungsvorrichtung, 6 bezeichnet eine Wellenform-Formungsschaltung, 13 bezeichnet einen Umdrehungszahl-Befehlsgenerator, 14 bezeichnet einen Impulsgeber, 11a und 11b bezeichnen Phasenvergleicher, 8 bezeichnet eine Spindel-Antriebsvorrichtung, 10 bezeichnet einen VCO, 12 bezeichnet ein Schleifenfilter, 16 bezeichnet einen Signalprozessor, 9 bezeichnet einen synchronisierenden Taktgenerator, und 15 bezeichnet eine Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung. Diejenigen Komponenten, die mit denen in dem ersten Beispiel gleich sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibung wird weggelassen. Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Lineargeschwindigkeits-Detektor zum Erfassen der linearen Geschwindigkeit der optischen Platte, wenn Daten auf der optischen Platte aufgezeichnet werden.
Hinsichtlich der optischen Plattenvorrichtung, die wie oben beschrieben ausgelegt ist, wird ihr Betrieb unter Bezugnahme auf die 6, 7 und 8 beschrieben. 6, 7 und 8 sind schematische Darstellungen, welche die Beziehung zwischen der Radialposition der optischen Platte und der Umdrehungszahl zeigen, bei der eine Wiedergabe möglich ist in einem Fall, in dem Daten sowohl aus optischen Platten mit maximaler und minimaler linearer Geschwindigkeit ausgelesen werden, in einem Fall, in dem Daten aus einer optischen Platte nur mit maximaler linearer Geschwindigkeit ausgelesen werden, und einem Fall, in dem Daten aus einer optischen Platte nur mit minimaler linearer Geschwindigkeit ausgelesen werden, wobei jeweils ein synchronisierender Breitband-Taktgenerator 9 eingesetzt wird, der von 3-facher bis 5-fach beschleunigter Plattenumdrehung angepaßt ist.
Die lineare Geschwindigkeit der optischen Platte beim Aufzeichnen ist von 1,2 m/sek bis 1,4 m/sek verteilt. Wenn daher die lineare Geschwindigkeit der verwendeten optischen Platte nicht bekannt ist, außer eine Plattengeschwindigkeit wird für einen Bereich von 616 U/min von 988 U/min auf 1604 U/min geändert, ist es unmöglich, Daten von allen Radialpositionen wiederzugeben. Wenn die lineare Geschwindigkeit der verwendeten optischen Platte jedoch erfaßt werden kann, ist eine Datenwiedergabe für alle Radialpositionen für einen Bereich von 451 U/min von 1153 U/min bis 1604 U/min, wie in 7 gezeigt, mit einer Platte mit maximaler linearer Geschwindigkeit, und auch für einen Bereich von 388 U/min von 988 U/min bis 1375 U/min mit einer Platte mit minimaler linearer Geschwindigkeit möglich.
Daher umfaßt die optische Plattenvorrichtung einen Lineargeschwindigkeits-Detektor 18 zum Erfassen der linearen Geschwindigkeit der verwendeten Platte, und die Ausgabe des Detektors 18 wird verwendet, um den eingestellten Bereich, in dem Synchronisation möglich ist, zu berechnen und zu korrigieren.
Beim Erfassen der linearen Geschwindigkeit, beispielsweise aus der folgenden Gleichung, ist es möglich, die lineare Geschwindigkeit an der innersten Umfangsspur (Platten-Wiedergabeposition von 25 mm) zu berechnen, indem der eingestellte Wert N und ein gemessener Wert f verwendet werden. V = (2πrN)/(60f/t) Gleichg. (B)wobei

V:: lineare Plattengeschwindigkeit bei Standard-Geschwindigkeit [m/sek]
r:: Radiale Position auf der Platte [m]
N:: Umdrehungszahl [U/min]
f:: gemessene Länge eines Frames (erforderliche Zeitfür einen Frame [μsek])
t:: 1-Frame-Zeit bei Standardgeschwindigkeit = 136 [μsek]

Wie oben erläutert, umfaßt eine optische Plattenvorrichtung zur Wiedergabe von Daten-Zeichenketten von der optischen Platte 1 mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit einen synchronisierenden Taktgenerator 9 zum Erzeugen eines synchronisierenden Taktsignals zur Verwendung bei der Wiedergabe von Daten, eine Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung 15 zum Steuern der Umdrehungszahl der optischen Platte 1 und einen Lineargeschwindigkeits-Detektor zum Erfassen der linearen Geschwindigkeit der optischen Platte 1, wobei die Plattenumdrehungs-Steuereinrichtung 15 auf der Basis der Ausgabe des Lineargeschwindigkeits-Detektors 18 einen Bereich berechnet, in dem der synchronisierende Taktgenerator 9 das Wiedergabesignal in Synchronismus ziehen kann, und steuert die Umdrehungszahl bei konstanter Drehgeschwindigkeit (CAV) in einem Bereich, in dem Synchronisation möglich ist, und steuert auch die Umdrehungszahl bei einer konstanten linearen Geschwindigkeit (CLV), um den Änderungsbetrag von Plattenumdrehungszahlen für Ansprech-Synchronisationen mit mehr als der bisher verwendeten Umdrehungszahl in einem Bereich zu minimieren, der den Bereich überschreitet, in dem Synchronisation möglich ist.
Daher ist es möglich, den Änderungsbetrag von Spindelmotor-Umdrehungen präzise zu reduzieren, wenn sich die Wiedergabeposition des optischen Aufnehmers 2 so ändert, daß sie der Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit der verwendeten Platte entspricht. Die Ergebnisse davon sind, daß die Vorrichtung mit reduzierter Leistungsaufnahme angetrieben werden kann, und daß die Zugriffszeit verkürzt werden kann.
In der obigen Beschreibung wurde angenommen, daß die optische Platte 41 zu einem CLV-Aufzeichnungssystem gehört, in dem Daten mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit auf jeder Spur aufgenommen werden. Das CLV-System kann die Informationenmenge maximieren, die auf einer optischen Platte aufgezeichnet werden kann. Die optische Plattenvorrichtung kann auch die CRV (Constant Angular Velocity) zum Aufzeichnen von Daten mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit der optischen Platte annehmen. Um Informationen zu lesen, die durch das CAV-System aufgezeichnet wurden, muß die optische Platte 41 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht werden. In diesem Fall verändert sich die Menge ausgegebener Daten mit der Radialposition der optischen Platte 41.
Das Drehen des Spindelmotors mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit ist jedoch effizient beim Reduzieren von Leistungsaufnahme. Zum Anwenden dieses Merkmals der niedrigen Leistungsaufnahme von CAV gibt es einen Fall, in dem ein Umschalten zwischen CLV-Steuerung und CAV-Steuerung beim Zugreifen auf Daten erfolgt. Dieser Fall wird detailliert im folgenden beschrieben.
Eine optische Plattenvorrichtung gemäß einem vierten veranschaulichenden Beispiel wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen vorgestellt. 9 ist ein Blockschaltbild, das die Zusammensetzung der optischen Plattenvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 9 bezeichnet das Bezugszeichen 41 ein optisches Platten-Speichermedium (im folgenden als optische Platte bezeichnet). Bezugszeichen 33 bezeichnet einen Aufnehmer mit einer optischen Einheit 31 zum Anlegen eines Laserstrahls, der durch ein Element ausgestrahlt wird, das Laserstrahlen ausstrahlt (nicht gezeigt), auf die Einbrennoberfläche der optischen Platte 41, und eine Antriebseinheit 32 zum Bewegen der optischen Platte 31 in einer radialen Richtung der optischen Platte 41.
Bezugszeichen 34 bezeichnet einen HF-Verstärker zum Verstärken eines elektrischen Signals von der Aufnehmereinheit 33 und zum Zuführen eines HF-Signals zu einem Digitalsignal-Prozessor 37, (der im folgenden kurz als DSP bezeichnet wird), der später beschrieben wird. Als Reaktion auf ein Steuersignal von dem DSP 37 treibt eine Aktor-Antriebsvorrichtung 35 einen (nicht gezeigten) Aktor der Aufnehmereinheit 33 an, um ein HF-Signal an einer bestimmten Spurposition auf der Platte 41 zu erhalten. Als Reaktion auf ein Steuersignal von dem DSP 37 treibt die Spindel-Antriebsvorrichtung 36 einen Spindelmotor 39 an, um die optische Platte mit einer bestimmten Drehgeschwindigkeit in Umdrehung zu versetzen.
Auf der Basis eines HF-Signals steuert der DSP (Digitalsignal-Prozessor) 37 die Aktor-Antriebsvorrichtung 35, um den Schwerpunkt des Laserstrahls von der Aufnehmereinheit 33 auf eine vorgegebene Spurposition zu bewegen. Außerdem umfaßt der DSP 37 einen PLL-Schaltkreis und eine Servo-Steuerfunktion zum Steuern der Spindel-Antriebsvorrichtung 36, um die optische Platte 41 mit einer bestimmten Drehgeschwindigkeit (einer bestimmten linearen Geschwindigkeit, beispielsweise 4-facher Beschleunigung, auf der Basis eines HF-Signals) anzutreiben. Des weiteren umfaßt der DSP 37 eine Funktion zum Entschlüsseln eines HF-Signals und zum Umwandeln von aufgezeichneten Informationen auf der optischen Platte 41 in Daten. Der PLL-Schaltkreis weist ein derartiges Breitband als einen Ansprechbereich von mehr als +25% auf, daß ein Ansprechen von 3-facher bis 5-facher Beschleunigung möglich ist, wobei der Schwerpunkt auf 4-facher Beschleunigung liegt.
Bezugszeichen 38 bezeichnet eine Verschlüsselungsvorrichtung zum Erfassen und Verschlüsseln der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 39 und gibt verschlüsselte Daten zur Drehgeschwindigkeit aus. Bezugszeichen 42 bezeichnet eine Geschwindigkeits-Steuereinrichtung mit einem Geschwindigkeits-Detektor 42a zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 39 aus einem Signal von der Verschlüsselungsvorrichtung 38, mit einer Verarbeitungseinheit 42b zum Berechnen der Umdrehungssteuerung aus der erfaßten Drehgeschwindigkeitsausgabe und einem Geschwindigkeits-Steuersignal von einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU), die später beschrieben wird, und mit einer PWM-Ausgabeeinheit 42c zum Ausgeben von Impulsen zum Antreiben der Spindel-Antriebsvorrichtung 36, und die Geschwindigkeits-Steuereinrichtung 42 veranlaßt, daß sich der Spindelmotor 39 mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit (bestimmten Drehgeschwindigkeit, mit anderen Worten, einer bestimmten Winkeldrehqeschwindigkeit) auf der Basis eines Geschwindigkeits-Steuersignals von der CPU 44 dreht.
Bezugszeichen 43 bezeichnet einen Selektor zum Umschalten zwischen einem Spindelmotor-Steuersignal von der Geschwindigkeits-Steuereinrichtung 42 und einem Spindelmotor-Steuersignal vom DSP 37 zum Steuern des Spindelmotors 39.
Bezugszeichen 44 bezeichnet eine Zentralverarbeitungseinheit, (im folgenden als CPU bezeichnet), zum Durchführen der Steuerfunktion und zum Steuern der Umwandlungsfunktion des DSP 37. Die CPU umfaßt einen Mikroprozessor 44a, einen Festwertspeicher 44b, der feste Daten enthält, wie beispielsweise Programme, und einen Arbeitsspeicher 44c, um beliebige Daten schreiben oder auslesen zu können oder allgemein Wiedergabedaten temporär zu speichern oder ähnliches.
Bezugszeichen 45 bezeichnet ein Aufzeichnungsbereich-Aufteilungsmittel, und dessen Hardware-Teil ist im Festwertspeicher 44b und Arbeitsspeicher 44c gespeichert, und dessen Software-Teil belegt einen Software-Block zum Ausführen der Bereichs-Aufteilungsfunktion. Das Bereichs-Aufteilungsmittel 45 teilt einen Aufzeichnungsbereich auf der optischen Platte 41 in eine Vielzahl von kleinen Bereichen auf, die sich im wesentlichen auf konzentrischen Positionen befinden, die eine nach der anderen in radialer Richtung liegen, und verwaltet und steuert Informationen zur Aufteilung, d.h. die innersten und äußersten Umfangsspuren aller Spiralspuren, unterteilte Sektoren, Winkelgeschwindigkeit bei der Plattenumdrehung usw.
Der Betrieb der auf diese Weise strukturierten optischen Plattenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist dazu bestimmt, Hochgeschwindigkeitszugriff und niedrige Leistungsaufnahme durch Datenzugriff durch Wechseln zwischen CLV-Steuerung und CAV-Steuerung bereitzustellen, je nach Radialposition der Platte. Die Zeitsteuerung des Wechsels zwischen CAV-Steuerung und CLV-Steuerung wird unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
10 zeigt die Beziehung zwischen dem Plattenradius und der Drehgeschwindigkeit in dem vierten Beispiel. In 10 wird zum Zugreifen auf Daten auf der innersten Umfangsseite eine CAV-Steuerung durchgeführt, und zum Zugreifen auf Daten auf der äußersten Umfangsseite wird eine CLV-Steuerung durchgeführt. Daher ist es bei dem herkömmlichen System erforderlich, die Drehgeschwindigkeit in dem mit A markierten Bereich zu ändern, doch kann in diesem Beispiel auf gewünschte Daten zugegriffen werden, indem die Drehgeschwindigkeit in einem viel engeren, mit B gekennzeichneten Bereich geändert wird. Daher können durch Reduzieren einer Differenz zwischen der Drehgeschwindigkeit an den äußeren und inneren Umfängen und Reduzieren des Geschwindigkeits-Änderungsbetrags des Spindelmotors 39 die Differenzen der Datenübertragungsgeschwindigkeit auf ein Minimum reduziert werden, und Anforderungen an Hochgeschwindigkeitszugriff und niedrige Leistungsaufnahme können miteinander kompatibel sein.
11 ist ein Drehsteuerungs-Ablaufdiagramm in dem vierten Beispiel. Unter Bezugnahme auf die 10 und 11 wird der Betrieb beschrieben. Im vierten Beispiel wird zur Vereinfachung der Beschreibung angenommen, daß der Sperrbereich des PLL im DSP 37 auf +25% eingestellt ist. Dies bedeutet, daß, wenn eine 4-fach beschleunigte Plattenumdrehung an der Mitte eingestellt ist, es möglich ist, Daten bei 3-facher bis zu 5-facher Beschleunigung zu lesen.
Der Selektor 43 wird durch den DSP 37 zur CLV-Steuerungsseite umgeschaltet (S11), der DSP 37 wird auf 3-fach beschleunigten Antrieb eingestellt (S12), und die CLV-Steuerung wird durchgeführt (S13). Der Spindelmotor wird gestartet, um zu veranlassen. daß sich die innerste Umfangsspur der optischen Platte 41 mit 3-facher Beschleunigung dreht.
Wenn die lineare Geschwindigkeit 3-fache Beschleunigung erreicht hat, stellt die CPU 44 die Geschwindigkeits-Steuereinrichtung 42 so ein, daß sich die Platte mit der gegenwärtigen Drehgeschwindigkeit dreht (S14), und schaltet auch den Selektor 43 auf die Geschwindigkeits-Steuereinrichtung 42 um (S15). Durch diese Schritte ist es möglich, eine CAV-Steuerung durchzuführen, wodurch die Platte zu jedem Zeitpunkt mit einer Winkelgeschwindigkeit mit 3-facher Beschleunigung gedreht wird (S16).
Auf diese Weise wird die CAV-Steuerung für die inneren Umfangsspuren durchgeführt. Da jedoch der zu suchende Bereich zum äußeren Umfang hin breiter wird, wird die Radialposition r1 der optischen Platte erreicht, die der 5-fachen Beschleunigung in der CLV-Steuerung entspricht. Da der PLL-Sperrbereich des DSP an 5-fache Beschleunigung in dem äußeren Umfangsbereich von r1 angepaßt werden kann, wird die CLV-Steuerung in 5-facher Beschleunigung durchgeführt.
Hier wird eine Entscheidung getroffen, ob der Bereich der optischen Platte 41, auf den zugegriffen werden soll, außerhalb einer Adresse liegt oder nicht, die r1 entspricht (über 5-fache Beschleunigung) (S17), und wenn der Bereich, auf den zugegriffen werden soll, innerhalb von r1 liegt (gleich oder weniger als 5-fache Beschleunigung) tritt ein Sprung zu Schritt 16 ein, um mit der CAV-Steuerung fortzufahren. Wenn der Bereich, auf den zugegriffen werden soll, außerhalb von r1 liegt, wenn sich der Aufnehmer 33 zu Differenz der Drehgeschwindigkeit zwischen den inneren und äußeren Umfangsbereichen und Reduzieren der Geschwindigkeitsänderungen des Spindelmotors 39 die Differenz bei der Datenübertragungsgeschwindigkeit minimiert werden, und Hochgeschwindigkeitszugriff und niedrige Leistungsaufnahme können kompatibel gestaltet werden.
Der Steuervorgang in diesem fünften Beispiel ist fast identisch mit dem vierten Beispiel, mit nur der einen Ausnahme, daß zwei Platten-Radialpositionen r2 und r3 vorhanden sind, an denen das Steuerverfahren von einer zur anderen umgeschaltet wird. Daher trifft das Steuer-Ablaufdiagramm in 11 auf das fünfte Beispiel zu und seine Beschreibung wird ausgelassen.
Ein CAV-System mit unterteilten Bereichen wird beschrieben. Wie vorher erwähnt, wird die optische Platte 41 in der CAV-Steuerung mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit gedreht. Auf diese Weise bietet der Wegfall einer Geschwindigkeitsänderung des Spindelmotors 39 einen auffallenden Effekt von reduzierter Leistungsaufnahme.
Allerdings verändert sich die Wiedergabemenge von Daten mit der Radialposition der optischen Platte 41, und ein größerer Betrag an Daten muß mit Hochgeschwindigkeit verarbeitet werden, wenn sich die Wiedergabeposition zu dem äußeren Umfangsbereich hin bewegt. In dieser Hinsicht sind einige Verbesserungen vorzunehmen. In diesem Beispiel ist der Aufzeichnungsbereich der optischen Platte 41 in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt, die einer nach dem anderen in radialer Richtung liegen, wobei zu den unterteilten Bereichen CAV-Winkelgeschwindigkeiten dem Bereich von über 5-facher Beschleunigung bewegt, wird der Selektor 43 durch den DSP 37 zum Durchführen der CLV-Steuerung zur Steuerseite umgeschaltet (S18).
Wenn eine Suche zum inneren Umfangsbereich hin erfolgt, wird eine Entscheidung auf der Basis der Adresse des Ziels getroffen, ob das Suchziel sich in dem CAV-Bereich oder in dem CLV-Bereich befindet (S20), und wenn das Suchziel in dem CAV-Bereich liegt, tritt ein Sprung zu Schritt 15 ein (S15), wo der Selektor 43 zur Seite der Geschwindigkeits-Steuereinrichtung umgeschaltet wird, oder, wenn das Suchziel im CLV-Bereich liegt, tritt ein Sprung zu Schritt 19 ein (S19), (der Selektor 43 bleibt zur Seite der Steuerung durch den DSP 37 geschaltet), und auf die Daten wird zugegriffen.
12 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Plattenradius und der Umdrehungszahl in einem fünften veranschaulichenden Beispiel zeigt. In 12 wird die Platte in dem innersten Umfangsbereich durch die CAV-Steuerung in 3-facher Beschleunigung, in dem durch die CLV-Steuerung abzudeckenden Bereich in 4-facher Beschleunigung (von Plattenradius r2 zu r3) die Platte durch CLV-Steuerung in 4-facher Beschleunigung gedreht, und in dem äußersten Umfangsbereich wird die Platte durch die CAV-Steuerung in 5-facher Beschleunigung gedreht.
Daher ist es bei dem herkömmlichen System erforderlich, die Drehgeschwindigkeit in dem mit A markierten Bereich zu ändern, doch kann in dem fünften Beispiel auf gewünschte Spuren zugegriffen werden durch einen wesentlich kleineren Geschwindigkeitsänderungs-Bereich, der mit C gekennzeichneten ist. Daher kann durch Reduzieren der zugeordnet sind, die sich schrittweise von einem Bereich zum anderen verändern, und in jedem der unterteilten Bereiche wird die CAV-Steuerung mit der ihr zugewiesenen Winkelgeschwindigkeit durchgeführt. Aus Gründen der Einfachheit wird das CAV-System mit unterteilten Bereichen unter der Annahme beschrieben, daß Aufzeichnung und Wiedergabe durch Drehen der optischen Platte 42 durch das CAV-System mit unterteilten Bereichen durchgeführt werden.
13 ist eine schematische Darstellung, die unterteilte Bereiche auf der optischen Platte 14 in einem sechsten veranschaulichenden Beispiel zeigt. Eine optische Platte 41 wird, wie in 13 dargestellt, durch ein Aufteilungsverfahren mit einem einfachen Aufteilungsmuster, das vorher in einem Bereichs-Aufteilungsmittel 45 gespeichert wurde, in fünf Bereiche unterteilt. Dann werden Daten dem Aufteilungsmuster entsprechend verteilt und aufgezeichnet. Genauer gesagt bezeichnet 51 den innersten Umfangsbereich, 52, 53 und 54 bezeichnen die unterteilten Bereiche, und 55 bezeichnet den äußersten Bereich. 13 zeigt eine gleich weit entfernte Bereichsaufteilung, durch die der Bereich in voneinander gleich weit entfernte Bereiche unterteilt wird, doch kann der Bereich durch eine Aufteilung in gleich große Kapazität erfolgen, wodurch der Bereich in gleiche Speicherkapazitäten unterteilt wird. Jedoch können selbst bei der Aufteilung in gleich große Kapazität, wenn die unterteilten Bereiche so gleich weit entfernt voneinander wie möglich unterteilt wurden, die Merkmale der CAV-Steuerung besser genutzt werden.
14 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen unterteilten Bereichen und Winkelgeschwindigkeit in dem sechsten Beispiel zeigt. In
14 werden die Winkelgeschwindigkeiten beim Zugreifen auf die Bereiche durch das Bereichs-Aufteilungsmittel 15 bestimmt, wie durch die polygonale Linie 56 gezeigt. Genauer gesagt beträgt die Winkelgeschwindigkeit in dem innersten Bereich 51 ☐1, die Winkelgeschwindigkeit in dem Bereich 52 beträgt ☐2 und in ähnlicher Weise ☐3 für den Bereich 53, ☐ für den Bereich 54 und ☐5 für den Bereich 55. Nur aus Referenzgründen stellt die gerade Linie 57 die Winkelgeschwindigkeit der optischen Platte 41 dar, wenn die gleichen Bereiche durch die CLV-Steuerung angetrieben würden. Wie aus 14 deutlich hervorgeht, ist die Differenz in der Winkelgeschwindigkeit zwischen den innersten und äußersten Umfangsbereichen 51 und 55 für die polygonale Line des CAV-Systems kleiner als für die gerade Linie 57.
Unter Bezugnahme auf die 13 und 14 wird der Betrieb beschrieben, wenn auf einen der unterteilten Bereiche (beispielsweise Bereich 52) zugegriffen wird. Das Bereichs-Aufteilungsmittel 45 erkennt die Adressen der innersten und äußersten Umfänge des Bereichs 52, und solange eine Spur, auf die zugegriffen werden soll, in dem Bereich 52 vorhanden ist, benachrichtigt es die Servo-Steuerfunktion des DSP 37, daß Zugriff mit einer Winkelgeschwindigkeit von ☐2 in dem Bereich 52 erfolgt. Die Servo-Steuerungsfunktion des DSP 37 hält den Spindelmotor 39 durch die Spindel-Antriebsvorrichtung 36 so in Umdrehung, daß der Aufnehmer 33 auf die Platte 41 zugreifen kann. Daher braucht die Winkelgeschwindigkeit des Spindelmotors 39 nicht geändert zu werden, aber der Suchvorgang kann nur durch Bewegung der Aufnehmereinheit 33 beendet werden.
(Ausführungsform 1)
Im folgenden wird ein Umschaltsystem zwischen CAV-Steuerung und CLV-Steuerung in dem fünften Beispiel beschrieben und auch eine Kombination mit der CAV-Steuerung mit unterteilten Bereichen in dem fünften Beispiel. 15 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen dem Plattenradius und der Drehgeschwindigkeit in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die 16A und 16B sind schematische Darstellungen, die das Verhältnis zwischen den unterteilten Bereichen und der Winkelgäschwindigkeit zeigen. 17 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Korrekturvorgangs bei der Bereichsunterteilung in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 15, wird, wie in den vierten und fünften Beispielen, in dem innersten Umfangsbereich eine CAV-Steuerung (Bereich 61) mit 3-facher Beschleunigung, in dem durch die CLV-Steuerung abzudeckenden Bereich in 4-facher Beschleunigung (Bereich 62 bei Platten-Radialposition r4 bis r5) eine CLV-Steuerung in 4-facher Beschleunigung durchgeführt, und in dem äußersten Umfangsbereich wird eine CAV-Steuerung mit unterteilten Bereichen (Bereiche 63, 64 und 65) durchgeführt.
Wie in 16A gezeigt, wird der äußerste Umfangsbereich unter CAV-Steuerung in drei Bereiche 63, 64 und 65 unterteilt, die voneinander gleich weit entfernt getrennt sind entsprechend vorher eingestellten Daten in dem Bereichs-Aufteilungsmittel 45.
Angenommen, die Aufzeichnungskapazität der optischen Platte 41 ist A (S31), und das Ergebnis der Berechnung der Radialposition einer erforderlichen Spur zur Aufzeichnung A ist rA (S32).
Wenn andererseits die Aufteilungsintervalle, die vorher in dem Bereichs-Aufteilungsmittel bestimmt wurden, rd sind, gilt die folgende Beziehung. (R – r5)/3 = rD(R: äußerster Umfang des Plattenaufzeichnungsbereichs)
Die Anzahl von unterteilten Bereichen zur Aufzeichnung rA kann erhalten werden als: (rA – r5/rD = m ... Restkapazität P1 (S33)
Wie in 16A gezeigt, wird die Bereichsbreite rP zur Aufzeichnung der Restkapazität P erhalten (S34), sie mit den Aufteilungsintervallen rD verglichen wird (S35).
Wenn das Ergebnis lautet
rP ≤ rD/2 (Restkapazitäts-Bereichsbreite rP ist kleiner als 1/2 des Aufteilungsintervalls), wie in 16B gezeigt, ohne die Anzahl unterteilter Bereiche m zu ändern, wird
(rA – r5)/m
als neue Aufteilungsintervalle aufgezeichnet (S36).
Wenn rP > rD/2 (Restkapazitäts-Bereichsbreite ist größer als 1/2 des Aufteilungsintervalls), wird 1 zu der Anzahl unterteilter Bereiche addiert,
(rA – r5)/(m + 1)
wird als neue Aufteilungsintervalle aufgezeichnet (S37).
Wie oben erwähnt, wird die Anzahl unterteilter Bereiche in der CAV-Steuerung mit unterteilten Bereichen entsprechend der Aufzeichnungskapazität so verändert, daß es möglich ist, eine optische Plattenvorrichtung bereitzustellen, mit der die Häufigkeit der Änderung der Plattengeschwindigkeit bei der Wiedergabe reduziert werden kann, und die niedrige Leistungsaufnahme und Hochgeschwindigkeitszugriff aufweist.
Gemäß der ersten Ausführungsform, wenn Daten auf der optischen Platte aufgezeichnet werden sollen, wenn auf dem äußeren Umfangsbereich keine Daten mehr übrig sind, die aufgezeichnet werden sollen und die Rest-Aufzeichnungskapazität wenig mehr als der unterteilte Bereich beträgt, können die Aufteilungsintervalle flexibel korrigiert werden. Die erste Ausführungsform wurde anhand eines Falls als Beispiel beschrieben, in dem der Radius der optischen Platte in gleiche Intervalle unterteilt ist. Allerdings ist es selbst in einem Fall, in dem der Aufzeichnungsbereich in gleiche Aufzeichnungskapazitäten unterteilt ist, selbstverständlich, daß das Aufteilungsintervall korrigiert werden kann.
In einem Bereich, in dem der synchronisierende Taktgenerator das Wiedergabesignal in Synchronismus ziehen kann, wird die Plattenumdrehung mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit unter Verwendung der gegenwärtigen Umdrehungszahl gesteuert, aber in einem Bereich, der über den Bereich hinausgeht, in dem Synchronisation möglich ist, wird die Plattenumdrehung mit konstanter linearer Geschwindigkeit (CLV) gesteuert, um den Änderungsbetrag von Plattenumdrehungszahlen für Ansprech-Synchronismus mit mehr als der bisher verwendeten Umdrehungszahl zu minimieren.
Der Steuerungsmodus der Plattengeschwindigkeit wird gemäß der Platten-Radialposition geändert. Auf Daten wird durch Umschalten zwischen CLV-Steuerung des Spindelmotors, wobei Daten bei konstanter linearer Geschwindigkeit gelesen werden, und CAV-Steuerung des Spindelmotors zugegriffen, wobei die Spindelumdrehung konstant ist.
Die Beispiele der vorliegenden Erfindung wurden unter Verwendung des VCO-Schaltkreises und PLL-Schaltkreises beschrieben, die einen Synchronisations-Ansprechbereich von ±25% haben, so daß der variable Plattengeschwindigkeits-Bereich sich von 3-facher Beschleunigung bis zu 5-facher Beschleunigung erstreckt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht als auf den oben genannten Synchronisations-Ansprechbereich begrenzt auszulegen, sondern durch Anwendung des ähnlichen Steuerverfahrens kann die vorliegende Erfindung auf variable Geschwindigkeitssteuerung mit Synchronisations-Ansprechbereich von ±50% für einen Bereich von 2-facher Beschleunigung bis 6-facher Beschleunigung angewendet werden.
Wenn sich daher die Wiedergabeposition des optischen Aufnehmers ändert, kann der Änderungsbetrag für Spindelmotorumdrehungen minimiert werden, der Spindelmotor kann mit niedriger Leistungsaufnahme angetrieben werden und die Zugriffszeit kann verkürzt werden. Die vorliegende Erfindung kann eine Plattenvorrichtung mit solchen hervorragenden Merkmalen bereitstellen. Datenzugriff wird mit minimierter Differenz bei den Datenübertragungsgeschwindigkeiten zwischen dem inneren Umfangsbereich und dem äußeren Umfangsbereich ermöglicht, wodurch Hochgeschwindigkeitszugriff und niedrige Leistungsaufnahme kompatibel gestaltet werden können

Claims

Optische Plattenvorrichtung, umfassend: eine Abnahmeeinheit (33) einschließlich einer optischen Einheit (31) zum Einsetzen eines Laserstrahls, der von einem einen Laserstrahl ausstrahlenden Element an eine optische Platte (41) ausgestrahlt wird, und zum Umwandeln seines reflektierten Strahls in ein elektrisches Signal, und eine Antriebseinheit (32) zum Bewegen der optischen Einheit in radialer Richtung der optischen Platte; einen HF-Verstärker (34) zum Verstärken (34) eines Signals von der Abnahmeeinheit und Ausgeben eines HF-Signals; eine Bedienungselement-Antriebsvorrichtung (35) zum Antreiben der optischen Einheit, so daß der Laserstrahl auf eine bestimmte Spurposition auf der optischen Platte fokussiert ist; eine Spindel-Antriebsvorrichtung (36) zum Antreiben des Spindelmotors auf eine bestimmte Drehgeschwindigkeit; einen Drehzahlregler (42) zum Erfassen der Umdrehungszahl des Spindelmotors und Ausgeben eines ersten Spindelmotor-Steuersignals zum Steuern der Spindelmotordrehung mit einer bestimmten Drehgeschwindigkeit; Servo-Steuermittel (37) zur Ausgabe eines zweiten Spindelmotor-Steuersignals auf der Basis des HF-Signals, um die Spindelmotordrehung auf eine. bestimmte lineare Geschwindigkeit der optischen Platte zu steuern, und zur Servo-Steuerung der Bedienelement-Antriebsvorrichtung und der Spindel-Antriebsvorrichtung; eine Verarbeitungseinheit (44) zum Steuern der Servo-Steuermittel und der gesamten Vorrichtungs Auswahlmittel (43) zum Umschalten zwischen den ersten und zweiten Spindelmotor-Steuersignalen durch Steuerung der Verarbeitungseinheit; Bereich-Unterteilungsmittel (45) zum Unterteilen eines Aufzeichnungsbereichs der optischen Platte in eine Vielzahl von Bereichen, die im wesentlichen konzentrisch in radialer Richtung liegen, wobei die Verarbeitungseinheit veranlaßt, daß die Auswahlmittel umschalten zwischen einem Bereich zum Aufzeichnen durch eine Spindelmotor-Steuerung, die so durchgeführt wird, daß die lineare Geschwindigkeit konstant ist (CLV-Steuerung), und einem Bereich zum Aufzeichnen durch eine Spindelmotor-Steuerung, die so durchgeführt wird, daß der Spindelmotor sich mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit (CAV-Steuerung) dreht, und Daten auf der optischen Platte aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Bereich-Unterteilungsmittel (45) die Grenzen der vorher unterteilten Bereiche oder die vorher bestimmte Anzahl von unterteilten Bereichen gemäß einer aufzunehmenden Rest-Aufzeichnungskapazität verändert.
Optische Plattenvorrichtung nach Anspruch 1, des weiteren umfassend: Bereichsunterteilungs-Korrekturmittel zum Verändern der Anzahl von unterteilten Bereichen gemäß Aufzeichnungskapazitäten, wobei das Bereichsunterteilungs-Korrekturmittel die unterteilten Bereiche und die Anzahl von unterteilten Bereichen gemäß Aufzeichnungskapazitäten verändert.