JP2001057069A

JP2001057069A - ディスクドライブ装置およびビデオカメラ装置

Info

Publication number: JP2001057069A
Application number: JP11230468A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Yada; 博昭矢田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】低消費電力を実現するとともに、実時間連続
データ記録再生処理を実行可能な優れたディスクドライ
ブ装置およびビデオカメラ装置を提供する。【解決手段】携帯型ビデオシステムのように電池駆動
を行なうＨＤＤ搭載システムにおいて実時間連続データ
記録再生処理に要求されるデータレート、サーボ制御構
成に基づいて、必要な最低限のディスクの回転速度、サ
ーボ領域数を求めてＨＤＤの設計パラメータを決定す
る。本構成によりディスク回転周波数を約６０Ｈｚ以下
とした低速ディスク回転型の低消費電力ＨＤＤが実現
し、例えば電池駆動型の携帯ビデオカメラ機器におい
て、データの実時間連続性の確保、消費電力の低減が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ・デ
ータを始めとする各種のデータを記録再生するディスク
ドライブ装置およびビデオカメラ装置に係り、更に詳し
くは、コンピュータ・システム、携帯型ビデオカメラ等
のホストに搭載して利用に供されるタイプのディスクド
ライブ装置に係り、特に、実時間性が要求される映像デ
ータや音響データを記録再生する小型の記憶装置として
適したディスクドライブ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】昨今、ノートブック型コンピュータ、ビ
デオカメラ等の携帯機器に搭載される大容量メモリ媒体
として各種のディスク装置が用いられている

【０００３】代表的なディスク装置は、ハード・ディス
ク装置（ＨＤＤ：ＨａｒｄＤｉｓｃＤｒｉｖｅ）で
ある。磁気ヘッド技術や信号処理技術等の進歩により、
ＨＤＤの大容量化は目覚しい。例えば、１９９０年頃か
ら現在までの間、年率約６０％の割合で面記録密度が向
上し続けている。２０００年過ぎには３．５インチ径デ
ィスク１枚当り１０ＧＢより２０ＧＢのデータが記録で
きると予想されている。

【０００４】現在では、ハードディスクの面記録密度は
６Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈを超えるようになった。従って、
直径２．５インチのディスクを用いるハードディスクド
ライブ（以下ＨＤＤ）の場合でも記録容量が１０ＧＢｙ
ｔｅに達するようになり、大きな容量を持つ動画像の記
録も可能になってきている。このようなＨＤＤとして
は、例えばＩＢＭ社製のトラベルスター（Ｔｒａｖｅｌ
ｓｔａｒ）１０ＧＴがある。

【０００５】ディスク状記録媒体における面記録密度
は、トラック長手方向の線記録密度とディスクの半径方
向のトラック密度との積であり、両方向における密度の
向上が図られている。高いトラック密度を達成するため
には、記録トラック上での磁気ヘッドの位置決めをより
高い精度で制御することが必要となる。現在のほとんど
の小型ＨＤＤは、ディスク上に形成された同心円状トラ
ック群を寸断する放射状のサーボ情報記録領域からヘッ
ド位置情報を検出するいわゆるセクタサーボ方式を用い
ている。

【０００６】従来のＨＤＤの多くはコンピュータ用途で
のランダムアクセスストレージとしての利用を前提に設
計されている。コンピュータ用途では、目的のデータに
アクセスするまでの時間やデータ転送に要する時間が短
いほどよい。従って、データレートを高速化し、回転待
ち時間を短縮するために消費電力を犠牲にしてでもディ
スクの回転速度はある程度高くなるように設計されてい
る。例えば、典型的な２．５インチ型ＨＤＤの場合、回
転速度は４２００ｒｐｍ（７０Ｈｚ）であって、消費電
力はデータの記録再生時に約２Ｗ以上となる。さらに小
型のＨＤＤである１．８インチ型ＨＤＤの場合において
も、回転速度と消費電力の関係は２．５インチ型ＨＤＤ
とほぼ同様のものとなる。これら小型のＨＤＤにおける
大きな消費電力は、比較的大型の電池を搭載するノート
ブック型コンピュータでは、ある程度許容できるが、例
えば、ビデオカメラ等のように携帯時の使用時間が比較
的長く、しかも小型の電池を搭載せざる得ない機器にお
いては、許容できるものではない。

【０００７】さらに、これらの小型のＨＤＤは、線記録
密度が高いためデータレートはかなり高い。例えば、
２．５インチ型ＨＤＤの場合、近年は線記録密度が２８
０ｋｂｉｔ／ｉｎｃｈを超えるのでディスクの回転速度
が４２００ｒｐｍの場合には、最内周部の瞬時データレ
ートは７０Ｍｂｉｔ／ｓ近くにもなる。

【０００８】ただし、このＨＤＤを用いて動画や音響信
号などの実時間連続情報を記録あるいは再生する場合の
実効的データレートは、記録トラック群が同心円状に形
成されているため、１トラック分のデータ転送において
トラック間移動時間などの機械的移動時間を含める必要
があること、さらに１トラック内にはデータ以外にサー
ボ情報などが記録されていることなどの要因により、前
述の瞬時データレートよりも低くなり、５０Ｍｂｉｔ／
ｓ近くになる。

【０００９】一方、近年のデジタル動画圧縮方式の発展
により、動画の記録再生に必要なデータレートは低下し
てきている。例えば、今後、パーソナルコンピュータや
デジタル衛星放送でのさらなる利用が予測されるＭＰＥ
Ｇ２（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓ
ＧｒｏｕｐＰｈａｓｅ２）規格の場合、４Ｍｂｉ
ｔ／ｓ〜８Ｍｂｉｔ／ｓ程度の平均データレートにて十
分な品質の動画像が記録再生可能である。よって現行の
小型ＨＤＤのデータレートは動画あるいは音響情報の記
録再生に使用するには必要以上に高い状態にあるといえ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】携帯用デジタルビデオ
カメラにＨＤＤを搭載する場合、サイズの面からディス
ク直径が２．５インチ（約６５ｍｍ）以下の小型ＨＤＤ
が必要となる。しかし、前述のように従来のコンピュー
タ用に設計されたＨＤＤを、動画記録再生に使用するに
はディスク回転速度が必要以上に速く、かえって高速回
転を原因とする回転騒音等の問題を発生させ、スピンド
ルモータの消費電力が大きいため、電池駆動される携帯
型カメラには適しないという問題があった。ビデオカメ
ラのような携帯機器は小型の電池を搭載し、電池駆動さ
れるものであり、長時間の使用を達成するために消費電
力をいかに低減させるかが重要な課題となっている。

【００１１】本発明は、このような問題を解決し、従来
のコンピュータ用小型ＨＤＤとは異なり、動画像や音響
情報を記録再生する携帯型機器への搭載に適したＨＤＤ
を提供することを可能とするものである。電池使用時な
どのポータブル・オーディオビジュアル（Ｐｏｒｔａｂ
ｌｅＡｕｄｉｏＶｉｓｕａｌ）機器にＨＤＤを使用
する場合に低消費電力を実現する最適なディスクの回転
速度を達成するとともに、データ記録／再生時の実時間
連続記録／再生を保証するディスクドライブ装置および
ビデオカメラ装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を参
酌してなされたものであり、その第１の側面は、ディス
クのデータ記録面に形成されたデータトラックを寸断す
る位置に複数のサーボ情報領域を有するディスク状デー
タ記録媒体を駆動するディスクドライブ装置において、
ディスクの周方向のデータ線記録密度：Ｌｄが約２００
ｋｂｉｔ／ｉｎｃｈ以上であり、ディスク回転周波数：
ｆｒが約６０Ｈｚ以下であり、サーボ情報領域のディス
ク１周当たりの数：Ｎｓｖと前記ディスク回転周波数：
ｆｒの積：Ｎｓｖ×ｆｒが５０００以上である構成を有
することを特徴とするディスクドライブ装置にある。

【００１３】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、データ記録またはデータ再生に必要な平
均データレートをＲａｔｅとし、ディスクにおける最内
周トラック半径：Ｒｉｄ、データ線密度：Ｌｄ、トラッ
ク有効利用率：ｅ、トラックジャンプ時間：Ｔｊｍ
ｐ、：再試行許容時間：Ｔｒｅｔｒｙ、ディスク回転周
波数：ｆｒ、トラック１周におけるサーボ領域数：Ｎｓ
ｖとしたとき、Ｒａｔｅ＜（２π×Ｒｉｄ×Ｌｄ×ｅ）
／（Ｔｊｍｐ＋Ｔｒｅｔｒｙ＋１／ｆｒ）を満足する構
成を有することを特徴とする。

【００１４】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、該ディスクドライブ装置に搭載されたデ
ィスクの直径は、約６５ｍｍ以下であることを特徴とす
る。

【００１５】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、実時間連続情報の記録または再生を実現
するためのエラー処理時間上限を定めたエラー処理を実
行する再試行実行手段を有し、前記エラー処理時間上限
内にエラー処理が完了しない場合には、当該エラー処理
を中止して後続データの記録または再生処理を実行する
構成を有することを特徴とする。

【００１６】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、前記エラー処理時間上限は、エラ
ー処理時間の上限を再試行許容時間：Ｔｒｅｔｒｙとし
て、データ記録またはデータ再生に必要な平均データレ
ートをＲａｔｅ、ディスクにおける最内周トラック半
径：Ｒｉｄ、データ線密度：Ｌｄ、トラック有効利用
率：ｅ、トラックジャンプ時間：Ｔｊｍｐ、：再試行許
容時間：Ｔｒｅｔｒｙ、ディスク回転周波数：ｆｒ、ト
ラック１周におけるサーボ領域数：Ｎｓｖとしたとき、
Ｒａｔｅ＜（２π・Ｒｉｄ・Ｌｄ・ｅ）／（Ｔｊｍｐ＋
Ｔｒｅｔｒｙ＋１／ｆｒ）を満足することを条件として
定められるエラー処理時間の上限時間としての再試行許
容時間：Ｔｒｅｔｒｙであることを特徴とする。

【００１７】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、電池駆動可能な構成を有することを特徴
とする。

【００１８】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、装着されるディスクが取り外し可能なリ
ムーバブルディスク装置であることを特徴とする。

【００１９】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、前記ディスクドライブ装置の外形
寸法およびコネクタ構成は、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ
（日本電子工業振興協会）が定めたＰＣカード規格に準
拠した構成であることを特徴とする。

【００２０】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、前記サーボ情報領域に記録された情報に
基づいてサーボクロックを生成し、生成するクロックを
参照しながらヘッド位置情報を検出する同期式ヘッド位
置検出構成を有することを特徴とする。

【００２１】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、情報を圧縮する情報圧縮器と、圧縮情報
を伸長する情報伸長器を有し、前記ディスクドライブ装
置に装着されたディスクには、前記情報圧縮器において
圧縮された情報を記録し、該ディスクからの圧縮情報の
再生時には前記情報伸長器において情報の伸長処理を実
行する構成を有することを特徴とする。

【００２２】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、前記情報圧縮器によって圧縮され
る情報には動画像情報を含むことを特徴とする。

【００２３】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様において、動画像情報は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏ
ｔｉｏｎＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕ
ｐｐｈａｓｅ２）方式で圧縮された動画像情報である
ことを特徴とする。

【００２４】さらに、本発明のディスクドライブ装置の
一実施態様は、画像を撮像するカメラを有し、該カメラ
によって取り込まれた画像情報を前記ディスクドライブ
装置に装着されたディスクに記録する構成を有すること
を特徴とする。

【００２５】さらに、本発明の第２の側面は、ディスク
のデータ記録面に形成されたデータトラックを寸断する
位置に複数のサーボ情報領域を有するディスク状データ
記録媒体を駆動するディスクドライブ装置を有するビデ
オカメラ装置において、前記ディスクドライブ装置の駆
動電源となる電池を有し、前記ディスクドライブ装置
は、ディスクの周方向のデータ線記録密度：Ｌｄが約２
００ｋｂｉｔ／ｉｎｃｈ以上であり、ディスク回転周波
数：ｆｒが約６０Ｈｚ以下であり、サーボ情報領域のデ
ィスク１周当たりの数：Ｎｓｖと前記ディスク回転周波
数：ｆｒの積：Ｎｓｖ×ｆｒが５０００以上である構成
を有することを特徴とするビデオカメラ装置にある。

【００２６】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様において、データ記録またはデータ再生に必要な
平均データレートをＲａｔｅとし、ディスクにおける最
内周トラック半径：Ｒｉｄ、データ線密度：Ｌｄ、トラ
ック有効利用率：ｅ、トラックジャンプ時間：Ｔｊｍ
ｐ、：再試行許容時間：Ｔｒｅｔｒｙ、ディスク回転周
波数：ｆｒ、トラック１周におけるサーボ領域数：Ｎｓ
ｖとしたとき、Ｒａｔｅ＜（２π×Ｒｉｄ×Ｌｄ×ｅ）
／（Ｔｊｍｐ＋Ｔｒｅｔｒｙ＋１／ｆｒ）を満足する構
成を有することを特徴とする。

【００２７】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様において、該ディスクドライブ装置に搭載された
ディスクの直径は、約６５ｍｍ以下であることを特徴と
する。

【００２８】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様において、前記ディスクドライブ装置は、実時間
連続情報の記録または再生を実現するためのエラー処理
時間上限を定めたエラー処理を実行する再試行実行手段
を有し、前記エラー処理時間上限内にエラー処理が完了
しない場合には、当該エラー処理を中止して後続データ
の記録または再生処理を実行する構成を有することを特
徴とする。

【００２９】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様において、前記エラー処理時間上限は、エラー処
理時間の上限を再試行許容時間：Ｔｒｅｔｒｙとして、
データ記録またはデータ再生に必要な平均データレート
をＲａｔｅ、ディスクにおける最内周トラック半径：Ｒ
ｉｄ、データ線密度：Ｌｄ、トラック有効利用率：ｅ、
トラックジャンプ時間：Ｔｊｍｐ、：再試行許容時間：
Ｔｒｅｔｒｙ、ディスク回転周波数：ｆｒ、トラック１
周におけるサーボ領域数：Ｎｓｖとしたとき、Ｒａｔｅ
＜（２π・Ｒｉｄ・Ｌｄ・ｅ）／（Ｔｊｍｐ＋Ｔｒｅｔ
ｒｙ＋１／ｆｒ）を満足することを条件として定められ
るエラー処理時間の上限時間としての再試行許容時間：
Ｔｒｅｔｒｙであることを特徴とする。

【００３０】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様において、前記ディスクドライブ装置は、装着さ
れるディスクが取り外し可能なリムーバブルディスク装
置であることを特徴とする。

【００３１】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様において、前記ディスクドライブ装置の外形寸法
およびコネクタ構成は、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ（日
本電子工業振興協会）が定めたＰＣカード規格に準拠し
た構成であることを特徴とする。

【００３２】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様において、前記ディスクドライブ装置は、前記サ
ーボ情報領域に記録された情報に基づいてサーボクロッ
クを生成し、生成するクロックを参照しながらヘッド位
置情報を検出する同期式ヘッド位置検出構成を有するこ
とを特徴とする。

【００３３】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様は、情報を圧縮する情報圧縮器と、圧縮情報を伸
長する情報伸長器を有し、前記ディスクドライブ装置に
装着されたディスクには、前記情報圧縮器において圧縮
された情報を記録し、該ディスクからの圧縮情報の再生
時には前記情報伸長器において情報の伸長処理を実行す
る構成を有することを特徴とする。

【００３４】さらに、本発明のビデオカメラ装置の一実
施態様において、前記情報圧縮器によって圧縮される情
報には動画像情報を含むことを特徴とする。

【００３５】本発明の各側面に係るディスクドライブ装
置は、例えば、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ（日本電子工
業振興協会）が定めたＰＣカード規格に準拠したＰＣカ
ードインタフェース、またはＡＮＳＩ（Ａｍｅｒｉｃａ
ｎＮａｔｉｏｎａｌＳｔａｎｄａｒｄｓＩｎｓｔ
ｉｔｕｔｅ）が策定したＡＴＡ（ＡＴ−Ａｔｔａｃｈｍ
ｅｎｔ）インターフェース規格に準拠するホスト・イン
ターフェースを経由して、装置外部のホスト・システム
に接続されて用いられる。ホスト・システムの一例は、
該ディスク装置に対して映像や音響などのデータ・スト
リームを記録再生するデジタル動画ディスク・レコーダ
としての例えば携帯型ビデオカメラである。ホスト・シ
ステムは、エラー処理時間が所定の許容値未満に制限さ
れた動作モード下で該ディスク装置が処理可能なコマン
ド・セットを用意しておくことが好ましい。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を適用したディス
クドライブ装置およびビデオカメラ装置の実施例を説明
する。なお、以下の実施例では、代表的な例としてＰＣ
カード規格の形状を持ち、１．８インチ径の固定型ハー
ド・ディスク・ドライブ装置（ＨＤＤ）について説明す
るが、本発明は、必ずしもこの種のタイプのＨＤＤに限
定されるものではなく、例えば、記録媒体としてのディ
スクが交換可能なリムーバブルＨＤＤ、フロッピー（登
録商標）・ディスク装置（ＦＤＤ）などの他の磁気ディ
スク装置、あるいは光ディスク装置においても本発明が
同様に成立する。また、光ディスクに浮上スライダを組
み合わせた光ハード・ディスク装置においても、本発明
は同様に成立すると理解されたい。

【００３７】まず、図１に、本発明のディスクドライブ
装置およびビデオカメラ装置に適用可能な１．８インチ
型ディスクを１枚装着したＰＣカード型ＨＤＤの内部構
成分解図を示す。このＨＤＤの外形寸法およびホストイ
ンタフェースはＰＣＭＣＩＡとＪＥＩＤＡ（日本電子工
業振興協会）が定めたＰＣカード規格を物理層とし、そ
の上に定義された各種のプロトコル（ＰＣＣａｒｄ
ＡＴＡ，６８ｐｉｎＡＴＡ，ＴｒｕｅＩＤＥ）な
どを用いる。図１に示すＰＣカード型ＨＤＤ外形寸法
は、８５．６ｍｍ×５４ｍｍ×５ｍｍである。

【００３８】図１に示すＨＤＤの各部について簡単に説
明する。ディスク１０は１．８インチの磁気デイスクで
ある。シャーシ１１上に、基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂ
ｌｅｐｒｉｎｔｃｉｒｃｕｉｔ）１２が載置され、基
板１２にはＰＣＭＣＩＡコネクタ１３を有している。デ
ィスク１０はスピンドルモータ（ＳＰＭ）１４とクラン
パ１５によって固定されスピンドルモータ（ＳＰＭ）１
４によって回転駆動される。磁気ヘッドはアームアセン
ブリ１６先端に取り付けられており、アームアセンブリ
１６はピボット軸を中心に回転し、デイスクの外周から
内周の所望トラックに位置決めされる。アームアセンブ
リ１６の駆動は、上ヨーク１７と下ヨーク＆マグネット
１８に挟まれた部分に位置するアームアセンブリのコイ
ル１９部分に電流を流すことによって行われる。ＨＤＤ
の上部はトップカバー２０がガスケット２１を介して固
定される。

【００３９】図１の例に示すＨＤＤの外形寸法はＰＣＭ
ＣＩＡの規格であるＰＣカードの形状に納まる大きさと
したものを例として示してあるが、カメラ等の携帯機器
にＨＤＤを搭載するという実用性を考慮した場合、ＨＤ
Ｄのサイズは小さいことが重要となる。例えば、通常の
２．５インチ型ＨＤＤは平面寸法が１００ｍｍ×７０ｍ
ｍであるが、この程度の大きさであれば、８ｍｍテープ
を用いたビデオカメラや、３５ｍｍフィルムを用いたカ
メラと同程度の寸法のデジタルビデオカメラに搭載する
ことが可能となる。これらの条件からＨＤＤのディスク
サイズは２．５インチ以下（６５ｍｍ）以下とすること
が望ましい。

【００４０】次に、本発明のディスクドライブ装置およ
びビデオカメラ装置に適用可能なディスクを搭載したデ
イスクドライブ装置を構成する各種要件について説明す
る。

【００４１】本発明は、上述のように、従来のコンピュ
ータ用に設計された小型ＨＤＤとは異なり、動画像や音
響情報のような実時間連続データ記録再生を行なうこと
が要求される機器、特に電池駆動を行なう携帯型機器へ
の搭載に適したＨＤＤを提供するものである。従って、
低消費電力であり、かつ、実時間連続データ記録再生が
可能な構成を実現するものである。

【００４２】低消費電力、実時間連続データ記録再生を
ＨＤＤにおいて実現するための各種要件について、いく
つかの角度から解析した結果、結論、および具体的適用
例について、以下のように項目を分けて説明する。［１．ディスク回転速度と消費電力］［２．ディスク回転速度とデータレート］［３．ディスク回転速度とサーボ系］［４．結論］［５．具体的適用例］

【００４３】［１．ディスク回転速度と消費電力］ま
ず、ディスクの回転速度と消費電力との関係について説
明する。ディスクの回転速度を高めればより高速なデー
タアクセスが可能となるが、一方高速回転に起因して消
費電力が増大するという問題が発生する。さらにディス
クの高速回転に伴う騒音が発生するという問題も招来す
る。特に電池駆動する携帯ビデオカメラ、ノートパソコ
ン等においてはこれらの消費電力、騒音の問題の改善の
余地は大きい。

【００４４】ＨＤＤにおけるディスク回転速度との消費
電力との対応関係を示す図を図２に示す。図２は３種類
のスピンドルモータ（ＳＰＭ）の消費電力と回転速度と
の関係を示した図である。これら３種類のモータはトル
ク定数や軸受けの種類が異なり、例えばモータ１は消費
電力が大きいが、回転むらが小さく高トラック密度に適
するものである。例えばモータ１において回転速度を４
２００ｒｐｍ（７０Ｈｚ）から３０００ｒｐｍ（５０Ｈ
ｚ）に低下させることで消費電力を約３００ｍＷ削減す
ることができる。図２から理解されるようにいずれのモ
ータを使用した場合でも、ディスク回転数を例えば５０
００ｒｐｍ以上の高速回転から３０００ｒｐｍ以下の低
速回転に低下させることにより、大幅な消費電力の削減
が達成されることが明らかである。

【００４５】磁気ディスク装置における他の電力消費要
素として、数１０Ｍｂｉｔ／ｓ以上のデータの処理を連
続的に行なう回路がある。この回路の主要部分は通常Ｃ
ＭＯＳ論理回路により実現されるので、その消費電力は
動作周波数に比例する。よってディスク回転数を下げ、
データレートを低下させることによって、これらの回路
の消費電力も低下させることができる。

【００４６】ディスクの回転速度の低下が実現されれ
ば、スピンドルモータ（ＳＰＭ）の消費電力のみなら
ず、ＣＭＯＳ論理回路の消費電力の低下が実現され、従
来型の高速（例えば約５０００ｒｐｍ）ディスク回転Ｈ
ＤＤを用いた場合には連続したデータ記録あるいは再生
時の消費電力が２Ｗを越えるために実用化が困難であっ
た電池駆動型携帯動画ディスクカメラ装置を、ディスク
回転速度を例えば３０００ｒｐｍ以下としたＨＤＤを実
現し装着することで実用化することが可能となる。さら
に、ディスク回転速度の低下による別の効果として、回
転騒音の低減がはかれるので、携帯型動画ディスクカメ
ラに本構成を適用することにより、音の記録の際、背景
ノイズ量を下げることができ、Ｓ／Ｎの良い音を記録す
ることが可能となる。

【００４７】このように消費電力の観点からは、図２に
示すようにディスクの回転速度の低下により消費電力を
大幅に低減させることが可能であることが立証され、電
池駆動型携帯動画ディスクカメラ装置を実現する上にお
いて大きな効果があることが結論づけられる。

【００４８】［２．ディスク回転速度とデータレート］
次に、ディスク回転速度とデータレートとの関係につい
て考察する。消費電力の観点のみから言えば、ディスク
の回転速度は低下させることが望ましいが、データの記
録再生処理の観点からは、ディスクの回転速度は、ある
一定以上の回転速度を保つことが要請される。

【００４９】例えばデジタル動画圧縮信号を記録再生す
るには、圧縮方式で決定される所定の連続平均データレ
ートよりＨＤＤにおけるデータ記録再生のデータレート
が速いことが必要条件となる。

【００５０】例えば今後、パーソナルコンピュータやデ
ジタル衛星放送でのさらなる利用が予測されるＭＰＥＧ
２（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓ
ＧｒｏｕｐＰｈａｓｅ２）規格の場合、スタンダー
ド規定（ＳｔａｎｄａｒｄＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）で、
Ｒａｔｅ（データ速度）＜１５Ｍｂｉｔ／ｓであり、典
型的には４Ｍｂｉｔ／ｓ〜８Ｍｂｉｔ／ｓ程度の平均デ
ータレートにて十分な品質の動画像が記録再生可能であ
る。なお、例えばデジタルビデオカメラで用いられるＤ
Ｖ規格ではＲａｔｅ＝２５Ｍｂｉｔ／ｓである。

【００５１】上述のように、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ
ＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐＰｈａ
ｓｅ２）規格の場合、４Ｍｂｉｔ／ｓ〜８Ｍｂｉｔ／
ｓ程度の平均データレートにて十分な品質の動画像が記
録再生可能であり、ＭＰＥＧ２方式による圧縮データの
記録再生を実行するデジタルビデオカメラに搭載するＨ
ＤＤは４Ｍｂｉｔ／ｓ〜８Ｍｂｉｔ／ｓ程度の平均デー
タレートを確保することが必要条件であるとともに十分
条件となる。

【００５２】ディスクの回転速度の下限は、上記のデー
タレートを確保することを条件として求めることができ
る。ただし、このようなデータレートを達成するために
必要なディスクの回転速度、またはディスクのデータ記
録密度を求めるには、さらに、以下に説明する各種の要
素を考慮する必要がある。

【００５３】通常のディスクはデイスクに形成された記
録トラック上にデータ記録領域とサーボ情報記録領域と
を含んで形成されている。さらにデータ記録領域には同
期用のプリアンブル部分や誤り訂正符号領域等の冗長部
分を持っており、従って、実際にトラックに記録可能な
データ量はトラック１周の長さに記録密度：Ｌｄを乗じ
たものよりも小さくなり、トラック有効利用率：ｅを乗
じた値となる。

【００５４】さらに、一般にＨＤＤではランダムアクセ
ス性を重視するため、記録トラック群は同心円状に形成
されるので、動画などの長大なデータの記録／再生に
は、トラック間のヘッド移動時間、すなわちトラックジ
ャンプ時間：Ｔｊｍｐが必要となる。

【００５５】さらに、上述のトラックジャンプ時のエラ
ーや、データ再生時の誤り訂正不能エラー発生時にはリ
トライ（再試行）という処理動作が必要となる。ＨＤＤ
におけるデータの記録／再生は、通信技術におけるパケ
ットに相当する短いデータ・セクタ単位（例えば５１２
バイト単位）で行なわれる。リトライは、ホストから与
えられたデータ・セクタの記録や再生などの命令の実行
過程において、エラーが生じた場合に同じ動作を再実行
する動作のことである。

【００５６】リトライを招来するエラーの原因には各種
ある。まず、目標セクタへのヘッド移動（シーク）にお
けるエラーが挙げられる。シーク・エラーを救済するた
めには、当該目標セクタの記録再生を諦めて飛ばしてし
まうか、リトライを行う必要がある。１回のリトライに
は数ｍｓｅｃ〜数１０ｍｓｅｃ程度の時間を要する。

【００５７】次に、データ記録時のリトライ（ライト・
リトライ）がある。１つのデータ・セクタの記録中に、
例えばＨＤＤ外部から加わった機械的衝撃等によってデ
ータ・トラックからのヘッドの位置ずれが許容量を越え
たことが検出された場合、記録動作は中止される。この
後、ヘッド位置ずれの正常状態への復帰と、ディスク回
転により当該セクターがヘッド直下に再来することを待
って、当該データ・セクタに対するデータ記録動作が再
度実行（ライト・リトライ）される。

【００５８】さらに、データ再生時のリトライ（リード
・リトライ）がある。１つのデータ・セクタの再生時
に、セクタに付加されたＥＣＣ（ＥｒｒｏｒＣｏｒｒ
ｅｃｔｉｏｎＣｏｄｅ）による訂正能力を越えた量の
エラーが発生して訂正不能と判定された場合には、ディ
スク回転により当該セクタがヘッド直下に再来すること
を待って、当該論理セクタの再生動作が再度実行（リー
ド・リトライ）される。さらに、１度リード・リトライ
しても再度訂正不能と判定された場合には、２回目のリ
ード・リトライが実行される。エラーが、ノイズなどの
ランダムな原因によるソフトエラーでなく、ディスクの
磁性膜の傷付きなどの確定的な原因によるハードエラー
である場合には、さらに複数回のリトライが行われるこ
とが多い。

【００５９】このように各種のエラー発生時の再試行
（リトライ）のための余裕時間としてのリトライ時間：
Ｔｒｅｔｒｙが必要となる。

【００６０】また、ＨＤＤのディスクは一般にＣＡＶ
（ＣｏｎｓｔａｎｔＡｎｇｕｌａｒＶｅｌｏｃｉｔ
ｙ）、すなわち等角速度回転であるので、データ記録半
径によってデータレートが異なる。従って、画像・音響
情報の記録／再生における実時間連続性の確保にはデー
タセクタの離散的な記録／再生における平均的なデータ
レートが画像／音響情報のデータレートよりも高いこと
が必要である。最もデータレートが低いのはディスクの
最内周トラックであり、最内周トラックの半径をＲｉｄ
として、上述の点を考慮すると、動画像のような実時間
連続記録再生を行なうためには、実時間連続記録再生の
データレートとＨＤＤの性能パラメータが次の式を満た
すことが条件となることが導き出される。

【００６１】

【数１】

【００６２】図３に２．５インチ型ＨＤＤの場合に、上
記［数１］に基づいて連続平均データレート［Ｍｂｉｔ
／ｓ］をディスク回転速度（回転周波数）：ｆｒ［Ｈ
ｚ］の関数として計算した結果を示す。パラメータとし
て線記録密度を３種類、３００ｋｂｐｉ，２５０ｋｂｐ
ｉ，２００ｋｂｐｉとし、さらに、最内周トラックの半
径：Ｒｉｄ＝１６ｍｍ、トラック有効利用率：ｅ＝０．
７５、トラックジャンプ時間：Ｔｊｍｐ＝２．５ｍｓ、
リトライ時間：Ｔｒｅｔｒｙ＝２．５ｍｓとした。な
お、ここで単位［ｂｐｉ］は［ｂｉｔ／ｉｎｃｈ］と同
義である。

【００６３】図３から、データレートが高いＤＶ方式
（Ｒａｔｅ＝２５Ｍｂｉｔ／ｓ）で圧縮した場合でも、
線密度がＬｄ＝２００ｋｂｐｉ以上であれば、ディスク
回転速度をｆｒ＝６０Ｈｚ程度まで低下させることが可
能であり、また、線密度：Ｌｄ＝２５０ｋｂｐｉ以上で
あれば、ディスク回転速度をｆｒ＝４０Ｈｚ程度まで低
下させることが可能であることが理解される。

【００６４】図４は１．８インチ型ＨＤＤの場合に、上
記［数１］を用いて連続平均データレート［Ｍｂｉｔ／
ｓ］をディスク回転速度（回転周波数）：ｆｒ［Ｈｚ］
の関数として計算した結果を示したものである。図２と
同様、パラメータとして線記録密度を３種類、３００ｋ
ｂｐｉ，２５０ｋｂｐｉ，２００ｋｂｐｉとし、さら
に、最内周トラックの半径：Ｒｉｄ＝１１ｍｍ、トラッ
ク有効利用率：ｅ＝０．７５、トラックジャンプ時間：
Ｔｊｍｐ＝２．５ｍｓ、リトライ時間：Ｔｒｅｔｒｙ＝
２．５ｍｓとした。

【００６５】データレートが高いＤＶ方式（Ｒａｔｅ＝
２５Ｍｂｉｔ／ｓ）で圧縮した場合、線密度がＬｄ＝２
５０ｋｂｐｉ以上で、ディスク回転速度、すなわち回転
周波数はｆｒ＝７０Ｈｚ程度必要となるが、線密度：Ｌ
ｄ＝３００ｋｂｐｉ以上であれば、ディスク回転速度を
ｆｒ＝５０Ｈｚ程度まで低下させることが可能であるこ
とが理解される。また、ＭＰＥＧ２方式（Ｒａｔｅ＝１
５Ｍｂｉｔ／ｓ）を用いる場合には、線密度がＬｄ＝２
００ｋｂｐｉ以上で、ディスク回転速度をｆｒ＝４５Ｈ
ｚ程度まで低下させることが可能であることが理解され
る。

【００６６】このように動画像のような実時間連続記録
再生に必要なデータレートの観点から、ディスクの回転
速度は、その下限はあるものの、現状（約５０００ｒｐ
ｍ）よりも大幅に低減させることが可能であることが結
論づけられる。

【００６７】［３．ディスク回転速度とサーボ系］上記
のようにデータレートの観点からは、ディスクの回転速
度をある程度低下させても動画、音響情報等の実時間連
続データの記録／再生に問題ないことが結論づけられ
た。しかし、ディスクの回転速度の低下を実現するため
には、さらにヘッドの位置決め制御の問題について検討
が必要である。

【００６８】ＨＤＤのディスク回転速度を下げると、ヘ
ッド位置決め精度が劣化し、トラック密度が低下すると
いう問題が生じる。これは、以下に述べるように従来型
のＨＤＤのセクタサーボ系におけるサーボ情報記録領域
が少ないために生じる問題である。

【００６９】セクタサーボ方式では、ヘッド位置やトラ
ック番号など、ヘッド位置決めに必要な位置情報をデー
タ記録再生用トラックを寸断してトラック１周あたり数
１０個所設けたサーボ領域に記録する構成を持つ。この
セクタサーボ方式のヘッド位置制御方法および装置につ
いては、例えば特公平２−３７０２５号に開示されてい
る。このセクタサーボ方式では、ヘッドはディスク回転
に従って各サーボ領域から時間軸上で離散的に検出され
る位置情報を用いてコントローラとアクチュエータによ
ってトラックの中心に位置決めがなされる。この方式で
はサーボ情報検出にサーボクロックを用いるものと用い
ないものとがあるが、クロックは１つのサーボ領域内部
で独自に生成されるものであり、サーボ領域相互間では
非同期である。

【００７０】この他に、新しいサーボ方式として同期サ
ーボ方式がある。これはセクタサーボ方式と同様だが、
トラック上にセクタサーボ方式より多数のサーボ領域を
設け、これらのサーボ領域からディスク回転に同期する
とともに、各サーボ領域相互にも同期したサーボクロッ
クを生成し、この生成したサーボクロックを参照してサ
ーボ情報の検出を行なう方法である。

【００７１】一般にＨＤＤのヘッド位置決め系は、静止
環境下でヘッドをトラック中心に直流的に位置決めする
のみならず、ＨＤＤ内外で発生する各種の交流的な外乱
の影響を受けないように位置決めしなければならない。
ここでＨＤＤ内部で発生する外乱には、スピンドルモー
タの軸ぶれの周期成分（ＲＲＯ）や、非周期成分（ＮＲ
ＲＯ）、ディスク振動や、ヘッド支持アームの振動によ
るへッド位置ずれなどがある。ＨＤＤ外部から加わる外
乱には各種振動や衝撃がある。これらの外乱は機械的な
ものであるため、外乱の周波数成分は、おおよそ１ＫＨ
ｚ以下であり、特に、低周波数領域にスペクトラムが多
い。従って、ヘッド位置決めサーボ系の閉ループ制御帯
域Ｂｓｖは、これらの外乱を十分抑圧するために、少な
くとも数百Ｈｚ以上であることが必要である。一般に、
ＨＤＤの位置決め制御系の制御帯域Ｂｓｖは、トラック
密度ＴＰＩの１／２乗に比例して広帯域化が必要とされ
ている（Ｋ．Ｋ．Ｃｈｅｗ ”Ｃｏｎｔｒｏｌｓｙ
ｓｔｅｍｃｈａｌｌｅｎｇｅｔｏｈｉｇｈｔｒ
ａｃｋｄｅｎｓｉｔｙｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｏｒ
ａｇｅ”，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｍａｇｎ．，Ｖ
ｏｌ．３２，Ｎｏ．３，ｐｐ．１７９９−１８０４，Ｍ
ａｙ１９９６）。この関係は以下の式（２）によって
表される。

【００７２】

【数２】

【００７３】大容量の動画像情報の記録再生を行なう場
合には、トラック密度ＴＰＩを現状以下に低下させるこ
とは好ましくないので、制御帯域Ｂｓｖは、少なくとも
現状維持が必要であり、５００Ｈｚ以上であることが望
ましい。

【００７４】また、前述のようにセクタサーボ系は、閉
ループ・サンプリング制御系であるので、制御ループの
安定性を確保するためにサーホサンプリング周波数ｆｓ
ｖは、制御帯域Ｂｓｖに比べて１０倍以上高いことが必
要である。すなわち、以下の式（３）の条件を満足する
ことが必要となる。

【００７５】

【数３】

【００７６】なお、サーホサンプリング周波数ｆｓｖ
は、以下の式（４）で示すように、トラック１周におけ
るサーボ領域数Ｎｓｖとディスク回転速度ｆｒの積であ
る。

【００７７】

【数４】

【００７８】上述の式（２），（３），（４）に基づい
て以下の式（５）が求められる。

【００７９】

【数５】

【００８０】よって、前述の５００Ｈｚ以上の制御帯域
Ｂｓｖを確保するためには、サーボ領域数Ｎｓｖとディ
スク回転速度ｆｒは、以下の式（６）を満足することが
必要となる。

【００８１】

【数６】

【００８２】上述の式（６）に示すように、ディスクの
回転数を低下させれば、サーボ領域数を増加させること
が必要となり、例えば、ディスク回転速度ｆｒ＝６０Ｈ
ｚにおいて、サーボ領域数Ｎｓｖ≧８３となる。

【００８３】このように、ディスクの回転数の低下を達
成するためには、その低下量に応じたサーボ領域数の増
加が必要であることが結論として得られる。

【００８４】［４．結論］以上の１．〜３．の各項目で
説明したように、ディスクの回転速度の低下は、消費電
力を低下させるが、一方で、データレートからの制約、
さらにヘッド制御のサーボ系の制約を受ける。

【００８５】データレートからの制約は、上述の［２．
ディスク回転速度とデータレート］の項目で示した式
（１）であり、ヘッド制御のサーボ系からの制約は、上
述の［３．ディスク回転速度とサーボ系］の項目で示し
た式（６）に集約される。従って、式（１）と式（６）
の双方を満足する範囲でディスクの回転数を設定するこ
とにより、データ記録再生に支障のないデータレートを
確保し、かつヘッド制御にも問題の発生しないディスク
ドライブが可能となるということが言える。

【００８６】すなわち、上記式（１）、（６）をまとめ
て示すと、以下の式（７）の通りとなる。

【００８７】

【数７】

【００８８】これらの式（７ａ）、（７ｂ）を満足する
ディスク回転数ｆｒを設定すれば、データ記録再生に支
障のないデータレートが確保され、かつヘッド制御にも
問題の発生しないディスクドライブが可能となる。

【００８９】［５．具体的適用例］次に、上記式（７）
を満足する構成を持つ装置の各種の具体的適用例につい
て、以下の項目に従って説明する。［５−１．ＨＤＤにおける適用例］［５−２．ディスクカメラにおける適用例］

【００９０】［５−１．ＨＤＤにおける適用例］まず、
ディスクドライブ装置の具体的適用例について説明す
る。

【００９１】図１に示すと同様の１．８インチ型ディス
クにおいて、ディスクの回転速度をｆｒ＝５０Ｈｚとす
る。データの線記録密度はＬｄ＝２００ｋｂｐｉ、トラ
ック密度は２５，０００ｔｒａｃｋ／ｉｎｃｈとして、
面記録密度は５Ｇｂｉｔ／ｉｎｃｈ²とした。従ってこ
のディスクの容量は、一枚あたり１．３Ｇｂｙｔｅとな
る。このデータ容量はＭＰＥＧ２方式で圧縮されたＡＶ
データストリームのデータレートが８Ｍｂｉｔ／ｓの場
合には、約２１分の記録時間に相当し、十分、実用性の
あるものといえる。またサーボ領域数は、ディスク１周
あたり１００とした。

【００９２】トラック間の移動時間であるトラックジャ
ンプ時間は、２．５ｍｓ、エラー発生時に実行するリト
ライ（再試行）時間を平均２．５ｍｓとすれば、リトラ
イ許容時間として５０ｍｓを設定しても、上記式（７
ａ）において８Ｍｂｉｔ／ｓの連続平均データレートが
保証される。従って、トラック間ジャンプのエラーを数
ｍｓかけて再試行して救済したり、データ記録中にオフ
トラック等によりエラーが発生した場合でも周回待ちを
行なって再度記録を行なうようなエラー処理が十分可能
となる。

【００９３】ディスクの回転速度：ｆｒ＝５０Ｈｚは３
０００ｒｐｍに相当し、この回転速度においては、図２
から理解されるように現行の通常のＨＤＤの回転数４７
００ｒｐｍにおいて消費する電力よりも大幅に小さな消
費電力での駆動が可能となる。上述したように、ＭＰＥ
Ｇ２（ＭｏｖｉｎｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓ
ＧｒｏｕｐＰｈａｓｅ２）規格の場合、４Ｍｂｉ
ｔ／ｓ〜８Ｍｂｉｔ／ｓ程度の平均データレートにて十
分な品質の動画像が記録再生可能であり、ＭＰＥＧ２方
式によるデータ圧縮を採用した動画等の実時間データ連
続記録再生を行なうには、ディスクの回転速度をｆｒ＝
５０Ｈｚ、すなわち３０００ｒｐｍのディスク回転速度
として低消費電力を達成することができる。

【００９４】また、エラー処理許容時間をさらに短く設
定することによって、データ記録再生に要する時間を短
くすることが可能であり、スタンダード規定（Ｓｔａｎ
ｄａｒｄＤｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）のＭＰＥＧ２最高レ
ートであるＲａｔｅ＝１５Ｍｂｉｔ／ｓを扱うことも可
能となる。

【００９５】ディスクにはセクタサーボ方式に従って、
ヘッド位置を検出するためのサーボ領域が１００個所記
録されている。このサーボ領域構成を図５に示す。図５
（ａ）は、１トラックを示し、（ｂ）はサーボ領域とデ
ータ領域の抽出部、（ｃ）はサーボ領域の抽出部詳細を
示す。図５（ａ）に示すように１つのトラックには１０
０サーボセグメントが形成される。これは、上述の式
（７ｂ）を満足する。すなわち、ｆｒ＝５０、Ｎｓｖ＝
１００であり、ＮＳＶ・ｆｒ≧５０００を満足する。

【００９６】図５（ｃ）に示すように、サーボ領域に
は、トラック番号を示すアドレスフィールド５０１、振
幅差分によるヘッド位置検出のための千鳥格子状繰り返
し磁化反転パターン５０２、これらの信号検出のタイミ
ングや信号振幅正規化を行なうためのプリアンブル（繰
り返し磁化反転パターン）５０３などを含む。これらの
サーボ領域から位置情報を得て、磁気ヘッドを目標トラ
ックに位置決めする。

【００９７】図６にヘッドの位置決め制御系を示すブロ
ック図を示す。デイスク６０１上の磁気ヘッド６０２
は、サーボ領域から得たサーボ信号をヘッドアンプ位置
検出器６０３を介して位置検出器６０４、アドレス検出
器６０５、サーボクロック生成器６０６にサーボ信号を
送る。サーボクロック生成器はディスクの回転および各
サーボ記録領域に同期したクロック信号を生成して、位
置信号検出器６０４、アドレス検出器６０５に送出し、
位置信号検出器６０４、アドレス検出器６０５はクロッ
ク信号で得たタイミングに基づいて各信号の検出を実行
する。これらの位置検出およびアドレス信号はサーボ制
御器６０７に送出され、さらに駆動アンプ６０８を介し
て磁気ヘッド６０１を駆動するＶＣＭにフィードバック
されて、ヘッドを目的トラックに移動させる。

【００９８】本構成においては、サーボ領域数Ｎｓｖ＝
１００であり、サーボサンプル周波数ｆｓｖ＝５０００
Ｈｚであるので、アクチュエータの振動特性を適切に設
計すれば、５００Ｈｚまでのサーボ帯域の確保が可能で
ある。

【００９９】トラック密度２５，０００ｔｒａｃｋ／ｉ
ｎｃｈとすると、トラックピッチは、約１．０μｍであ
り、ヘッド位置決め精度は０．１μｍ（０−ｐ）程度が
要求されるが、上記のように広い帯域サーボが確保され
るので、各種の外乱に対して十分な抑圧比を持つことが
できる。

【０１００】［５−２．ディスクカメラにおける適用
例］次に上述のＨＤＤをディスクカメラの記憶装置とし
て用いた例について説明する。

【０１０１】図７は、本発明の構成を持つＰＣカード型
ＨＤＤ７０１を搭載した携帯型デジタルビデオカメラで
あり、ＰＣカード型ＨＤＤ７０１はたとえば充電式バッ
テリー等の電池７０２によって駆動される。

【０１０２】図８に本発明の構成を具体化したデジタル
・ディスクカメラの構成を示す。図８は、記録媒体とし
てのＰＣカード型ＨＤＤ２００を搭載したデジタル・デ
ィスクカメラのハードウェア構成を模式的に示した図で
ある。デジタル・ディスクカメラは、静止画像や動画像
などの映像情報と音響情報を記録あるいは再生すること
ができる。以下、図８に示すデジタル・ディスクカメラ
の構成および信号の流れについて説明する。

【０１０３】まず、図８に示すＰＣカード型ＨＤＤ２０
０を用いたデジタル・ディスクカメラにおいてカメラ１
０３を使用したデータ記録時の信号の流れについて説明
する。カメラ１０３により電気信号に変換された映像情
報はデジタル化された後、画像情報圧縮器１０７により
データレートが１／５程度まで圧縮される。画像情報圧
縮の方式としては、ＤＶやＭＰＥＧ２などが実用化され
ているが、本実施例ではＭＰＥＧ２方式を用いた例を説
明する。この種の圧縮方式では、元のデジタル映像情報
に対して、離散コサイン変換やフレーム間動き検出、再
量子化、２次元ハフマン符号化などを行うことにより、
情報量が圧縮される。画像信号と同時にマイク１０４か
ら収録された音響信号も、デジタル化され、音響情報圧
縮器１０８によりデータレートが圧縮される。圧縮され
た映像情報と音響情報は、ＭＵＸ１１１でマルチプレク
スされ、ＡＶデータ・ストリームとして組まれる。この
ストリームのデータレートは８Ｍｂｉｔ／ｓである。

【０１０４】図８に示すデジタル・ディスクカメラにお
いてシステム全体の動作は、ＣＰＵ−Ａ１１５により統
括的に管理されている。ＣＰＵ−Ａ１１５は、ＲＯＭ
（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１１７に恒久的
に格納されたファームウエアに従って動作し、書き換え
可能なメモリであるＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓ
ｓＭｅｍｏｒｙ）１１６を作業領域として用いる。

【０１０５】また、デジタル動画ディスク・レコーダ
は、該レコーダに対するユーザーからの動作指示を受容
するためのユーザ・インターフェース機構（図示しな
い）を備えている。ユーザ・インターフェース機構は、
例えば、操作スイッチ／ボタン、リモート・コントロー
ラ、キーボード、液晶表示装置などで構成される。

【０１０６】ユーザ・インターフェース機構を介したユ
ーザ入出力は、ＣＰＵ−Ａ１１５（より具体的には、Ｃ
ＰＵ−Ａ１１５において実行されるファームウェア）が
管理する。ユーザ入出力は、ＨＤＤ２００による動画や
音響データの記録又は再生の指示を含む。ＨＤＤ２００
に対するユーザ指示入力は、ＣＰＵ−Ａ１１５が、ＣＰ
Ｕ−Ａバス１２０及びＡＶ／Ｉ／Ｆ１１４を介してＰＣ
カード・インターフェース１５０に向かって命令を発行
することによって実現される。また、ホストとＨＤＤ２
００間のデータ転送は、ＣＰＵ−Ａ１１５がメモリ制御
回路１０とＡＶ−Ｉ／Ｆ１２に指示コマンドを発行する
ことにより実行される。ホスト側では、転送データは、
ＨＤＤ２００との間で直接交換されず、ホスト・メモリ
１１に一旦格納される。

【０１０７】図９には、ＲＯＭ１６に格納されているＣ
ＰＵ−Ａ１１５のソフトウェア体系の一例を示す。全体
を統括するのはシステム管理ソフトウェアである。シス
テム管理ソフトウェアは記録や再生動作の指示と管理、
ＰＣカード型ＨＤＤ（以下ＨＤＤと称する）２００やホ
スト・メモリ１１２などの各ハードウエア資源の稼働状
況の把握と管理など、レコーダに必要な機能のうち、下
層に含まれない全てが含まれる。

【０１０８】図９の下層に示すＭＰＥＧ２エンコーダ・
デコーダ管理ソフトウェアは、画像情報圧縮器１０７、
音響情報圧縮器１０８、ＭＵＸ１１１、および画像情報
伸長器１０５、音響情報伸長器１０６、ＤＥＭＵＸ１１
０を制御し、動画データ及び音響データの各情報に対す
る圧縮とＡＶデータストリームの組み立て、あるいはＡ
Ｖデータストリームからの動画、音響情報への伸長など
の処理を制御する。なお、ここでは映像情報圧縮方式と
してＭＰＥＧ２方式を採用している。

【０１０９】ホスト・メモリ管理ソフトウェアは、メモ
リ制御回路１１３に指示してホスト・メモリ１１２に対
するデータ書き込み、読み出しを制御し、記録するＡＶ
データ・ストリームを後述するクラスタ単位に分割して
ＨＤＤ２００に送り出す操作を行ない、また再生時には
ＨＤＤ２００からクラスタ単位に読み出されたデータを
ＡＶストリームに組み立ててデコーダ群に送り出す操作
を制御する。

【０１１０】ＨＤＤデバイスドライバはＰＣカードイン
タフェース１５０を介してＨＤＤ２００に実際に各種命
令を発行してデータ記録や再生を制御するためのソフト
ウェアである。ユーザＩ／Ｆ部は、ユーザ・インターフ
ェース機構における入出力操作を行なう。

【０１１１】上記のＡＶデータストリームのデータレー
トは、映像圧縮方式としてＭＰＥＧ２方式を用いる場
合、４〜８Ｍｂｉｔ／ｓ程度である。

【０１１２】図１０に、ＨＤＤ２００に対するデータ記
録及び再生の単位であるクラスタと、ＭＰＥＧ２のデー
タ・ストリームとして定義されているＧＯＰ（Ｇｒｏｕ
ｐｏｆＰｉｃｔｕｒｅ）の関係を模式的に示す。

【０１１３】図１０に示すように、このＡＶデータスト
リームは画像１５フレームからなる完結したＧＯＰ（Ｇ
ｒｏｕｐｏｆＰｉｃｔｕｒｅ）から構成されてい
る。ホスト・メモリ１１２に蓄積された一つのＧＯＰは
さらにＣＰＵ−Ａ１１５によってクラスタと呼ばれる一
定量のデータ単位に区切られ、ＰＣカードインタフェー
スを介してＨＤＤ２００に記録される。

【０１１４】１つのＧＯＰは、図１０に示すように、Ｉ
ピクチャ、Ｂピクチャ、及びＰピクチャからなる連続す
る１５フレームの画像で構成される。図１０に示す例で
は、クラスタは、ＧＯＰを４分割して得たデータの塊で
ある。１フレームは３０分の１秒に相当するので、１つ
のＧＯＰは０．５秒に相当する。また、ＧＯＰのデータ
量は４Ｍｂｉｔであるので、１秒分のデータ・ストリー
ムを８分割して得たクラスタ・サイズは１Ｍｂｉｔとい
うことになる。

【０１１５】コンピュータ業界において一般的なＨＤＤ
のセクタ・サイズは５１２Ｂｙｔｅ（すなわち４，０９
６ｂｉｔ）なので、１つのクラスタは約２４５セクタ分
のデータ量に相当する。すなわち、ＨＤＤは、ホストか
ら記録コマンドを受ける度に、約２４５セクタを連続的
に記録することになる。

【０１１６】再生時は、ほぼ上記説明とは逆の経路によ
ってデータ再生処理が行なわれる。ＨＤＤからクラスタ
が順次読み出され、一旦ホストメモリ１１２に貯えられ
てＡＶデータストリームとして再構成されて画像情報伸
長器１０５によりビデオ信号に伸長される。また音響情
報伸長器１０６によって音響信号に伸長される。

【０１１７】ＰＣカードインタフェース１５０は、ＰＣ
ＭＣＩＡとＪＥＩＤＡ（日本電子工業振興協会）が定め
たＰＣカード規格を物理層とし、その上に定義された各
種のプロトコル（ＰＣＣａｒｄＡＴＡ，６８ｐｉ
ｎＡＴＡ，ＴｒｕｅＩＤＥ）などを用いる。これ
らのプロトコルは、ほぼＡＮＳＩのＡＴＡ（ＡＴＡｔ
ｔａｃｈｍｅｎｔ）規格と同じであるので、以下では代
表例として、ＡＴＡ規格と同一である６８ｐｉｎＡＴ
Ａを用いた例についてのデータ記録時とデータ再生時の
動作について説明する。

【０１１８】＜データ記録時のＨＤＤの動作＞記録動作
の流れは以下のようにをまとめられる。すなわち、ＡＶ
データ・ストリームは、メモリ制御回路１１３を経て、
一旦ホスト・メモリ１１２に順次記録される。ＣＰＵ−
Ａ１１５は、ファームウエアのうちのホスト・メモリ管
理ソフトウェアのコントロールに従って、メモリ制御回
路１１３に指示を出し、ホスト・メモリ１１２からＨＤ
Ｄ２００に記録すべきデータ、すなわちクラスタを読み
出し、ＡＶ−Ｉ／Ｆ１２及びＰＣカードインタフェース
１５０を介して、ＨＤＤ２００に送信する。

【０１１９】記録動作の詳細を説明する。ＣＰＵ−Ａ１
１５は、記録すべき１つのクラスタが、ある所定長のデ
ータ・ブロックとして、ディスク２１６上のある論理ブ
ロック・アドレス（ＬＢＡ）から記録が開始されるよう
に、ＨＤＤ２００に対してホスト・コマンド（この場合
は記録コマンド）を送る。

【０１２０】ＨＤＤ２００内部のハード・ディスク・コ
ントローラ（以下、「ＨＤＣ」とする）２０３は、ホス
トとの間でデータやコマンドを受信するための入力レジ
スタと、ホストに対してデータやＨＤＤ２００内のステ
ータス等を返すための出力レジスタを備えている。ＨＤ
Ｃ２０３は、ホストから記録コマンドを受信すると、Ｃ
ＰＵ−Ｂ２０４との協働的動作によって、該記録コマン
ドが指定する論理ブロック・アドレス（ＬＢＡ）を、Ｈ
ＤＤ２００内部の物理アドレス（物理アドレスは、例え
ばディスク面番号、トラック番号、セクタ番号等によっ
て指定される）に変換する。

【０１２１】続いて、ホスト・メモリ１１２から送出さ
れたクラスタは、ＰＣカード・インタフェース１５０を
介してＨＤＣ２０３の入力レジスタに受信され、バッフ
ァ・メモリ２０２に一旦蓄積される。１つのクラスタ
は、例えば２４５セクタ分のデータ量を持つ（前述）。
ＨＤＣ２０３は、この受信データをディスク２１６のト
ラック上に設定された論理データ・セクタの長さ（５１
２Ｂｙｔｅ）に分割し、さらにその前後に、読み出し時
にビット同期を取るためのプリアンブル・パターンや誤
り訂正符号を付加してデータ・セクタを形成した後、デ
ィスク回転に同期しながら、記録チャネル回路２０６に
送り出す。

【０１２２】記録チャネル回路２０６は、データ・セク
タにチャネル符号化を施し、ヘッド２１５とディスク２
１６からなる磁気記録チャネルの特性に適合した２値系
列に変換する。この２値系列は、記録アンプ２０９によ
り、矩形状の記録電流波形に対応付けられ、ヘッド２１
５によって、磁気ディスク２１６上の磁化反転パターン
として記録される。

【０１２３】ここで、あらかじめ記録対象となる目標ト
ラックにヘッド２１５を位置決めしておく必要があるの
で、ＨＤＣ２０３とＣＰＵ−Ｂ２０４から目標トラック
番号を受け取ったサーボ制御回路（サーボＤＳＰ）２０
８は、ディスク２１６面上のトラック番号を再生チャネ
ル回路２０７から受け取りながら、ヘッド２１５をその
物理アドレスに移動させ、位置決めを行う。

【０１２４】＜データ再生時のＨＤＤの動作＞次に、再
生時の信号の流れについて説明する。まず、システム管
理ソフトウエア（前述）は、ファームウェアのユーザＩ
／Ｆ部からのユーザ入力情報に従って、再生すべきＡＶ
データ・ストリーム名を特定し、そのストリームを構成
する各クラスタが記録されている論理ブロック・アドレ
ス（ＬＢＡ）を求め、当該クラスタの読み出しを行うべ
く、ＨＤＤデバイス・ドライバに対して読み出し命令を
発行させる。また、この命令発行と同時に、ホスト・メ
モリ管理ソフトウェアは、メモリ制御回路１１３を通じ
て、ホスト・メモリ１１２上に、読み出したクラスタを
再構成するための記憶領域を確保させる。

【０１２５】上記の読み出し命令は、ＨＤＣ２０３を介
してＨＤＤ２００内部のＣＰＵ−Ｂ２０４に与えられ
る。このＣＰＵ−Ｂ２０４は、当該クラスタの論理ブロ
ック・アドレス（ＬＢＡ）を、ＨＤＤ２００内部の物理
アドレス（物理アドレスは、例えばディスク面番号、ト
ラック番号、及び、セクター番号等によって指定され
る）に変換し、サーボＤＳＰ２０８に命じてヘッド２１
５をその物理アドレスに移動させて、要求データの読み
出しを開始する。すなわち、磁気ディスク２１６上に記
録された磁化反転パターンは、ヘッド２１５により読み
出され再生アンプ２１０で増幅された後、再生チャネル
信号処理回路２０７によりビット同期が取られた後、２
値データ系列として検出され、記録時に施されたチャネ
ル符号化の逆変換としての復号化が行われ、データ・セ
クタとして再生される。

【０１２６】再生されたデータ・セクタは、ＨＤＣ２０
３に送られ、誤り訂正復号化を経て、５１２Ｂｙｔｅ単
位の論理データとして、バッファ・メモリ２０２に順次
蓄積される。その後、バッファリングされたデータは、
ＰＣカードインタフェース１５０とメモリ制御回路１１
３を介して、ホスト・メモリ１１２に順次転送され、１
つのクラスタが形成される。そして、１つのクラスタの
読み出しが完了すると、前述と同様に、後続するクラス
タの読み出しが命令され、ＨＤＤ２００よりデータ・セ
クタ群が読み出され、ホスト・メモリ１１上に後続のク
ラスタが形成される。

【０１２７】形成されたクラスタは、ホスト・メモリ１
１２から順次送り出され、このＡＶデータ・ストリーム
は、デマルチプレクサ１１０により映像データと音響デ
ータとに分離される。データにエラーが存在した場合に
は、補間回路１０９において前後のデータに基づいて補
間処理される。そして、画像データは画像情報伸長器１
０５により、通常のデジタル画像情報に伸長されて外部
出力される。外部出力される画像情報は、Ｄ／Ａ変換器
などによりＮＴＳＣアナログ映像信号に変換され、モニ
タ１０１などに与えられる。音響データは音響情報伸長
器１０６により、伸長されてスピーカ等の音響信号出力
器１０２によって外部出力される。

【０１２８】＜ＡＶ信号の実時間連続性確保のためのエ
ラー処理＞本発明のディスクドライブ装置は、デイスク
の回転速度を上述の式（７）に示された条件を満足する
ように設定される。上述の式（７ａ）には、エラー処理
としてのリトライに要するリトライ許容時間：Ｔｒｅｔ
ｒｙがパラメータとして設定されている。従って、リト
ライに要する時間が当初の予測よりも大幅に伸びるよう
な状況が発生すると、そのエラー処理によって、その後
のデータ記録または再生処理の連続性が阻害され、例え
ば画像フレームの欠落による画質の劣化等が発生する可
能性がある。

【０１２９】こうした状況は、希にしか発生しないが、
ＡＶ（ＡｕｄｉｏＶｉｓｕａｌ）データを記録または
再生する場合は、ＨＤＤのファームウェアをＡＶモード
で動作させ、実時間連続性を重視したエラー処理を行な
うようにすることによってデータ記録または再生処理の
連続性を保持することが可能となる。具体的には、一度
のデータ記録／再生処理に許される最大エラー処理時間
を予め設定しておき、その設定最大値を超える場合はエ
ラー処理を中止し、後続セクタの記録／再生処理に移行
する構成とする。特に、再生時においては、エラー処理
の完了しなかったセクタのデータもホスト側に転送する
連続読み取り（ＲｅａｄＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）動作
を行なう。これによって一つの記録／再生動作に要する
時間に上限が設けられるので、前述したようなデータ記
録／再生時の連続データの中断が解消され、動画、音響
情報の実時間連続再生処理が可能になる。

【０１３０】上記の一度のデータ記録／再生処理に許さ
れる最大エラー処理時間は、データレートに応じて前述
の式（７ａ）を満足するように設定すれば、そのデータ
レートは確保されることになり、動画、音響情報の実時
間連続再生処理が保証される。

【０１３１】図１１に１本のＡＶデータストリームをＨ
ＤＤに記録する場合のＨＤＤのエラー処理の動作例を示
す。各クラスタは２４５セクタ分のデータ量を持つが、
簡単のために一つのクラスタはディスク上の１本のトラ
ックに連続的に記録され、ヘッドシーク動作はないもの
として説明する。

【０１３２】クラスタ（ｋ，１）については、ホストが
ＨＤＤに対してデータ記録コマンドを発行すると、ＨＤ
Ｄはそれを受けて目標トラックまでヘッドをシーク（Ｓ
１）させ、目標先頭セクターの到来を待ち、クラスタ
（ｋ，１）の２４５セクターの記録を行なう（Ｗ１）。

【０１３３】記録が正常に完了後、ＨＤＤはホストに終
了メッセージを返すが、次のクラスタの記録開始予定時
刻までは空時間（Ｅ１）が存在する。

【０１３４】クラスタ（ｋ，２）については、最初に目
標トラックへのシーク（Ｓ２Ａ）に失敗し、シークを再
試行（Ｓ２Ｂ）するため時間を浪費する。その後２４５
セクターを連続記録し、空時間（Ｅ２）はほとんどない
ものの、記録は完了できた。

【０１３５】クラスタ（ｋ，３）については、記録動作
がヘッド位置決め誤差が過大などの原因によって記録途
中で中断したため、位置決めの正常化を待ち、さらに後
続セクタ先頭部を回転待ち（Ｓ３Ｂ）する必要があった
が、予め設定された最大エラー処理時間を超えたため、
エラー処理は打ち切られ、後続のクラスタ（ｋ，４）の
記録動作に移る。このように、長引くエラー処理は与え
れた最大時間で打ち切り、後続のクラスタの記録動作を
開始することによって、動画などに必要な実時間連続性
を確保できる。

【０１３６】クラスタ（ｋ，４）についてはクラスタ
（ｋ，１）と同様に正常に完了した。よって、ＡＶモー
ドの持つエラー処理時間制限機能によって、実時間性が
失われることなく後続のクラスタの記録が行なわれた。

【０１３７】典型的な例として、１．８ｉｎｃｈ−ＨＤ
Ｄの最内周の半径Ｒｉｄ＝１１ｍｍにおいて、線記録密
度Ｌｄ＝２５０ｋｂｉｔ／ｉｎｃｈ、トラック有効利用
率ｅ＝０．７５、トラックシャンプ時間Ｔｊｍｐ＝３ｍ
ｓを条件として、エラー処理時間の最大許容値を、回転
速度ｆｒの関数としてプロットした結果を図１２に示
す。例えば、ＡＶデータストリームの平均レートが８Ｍ
ｂｉｔ／ｓの場合には、回転速度ｆｒ＝２７００ｒｐｍ
ならばエラー処理時間の最大許容値は３８．５ｍｓにな
る。この条件において、隣接トラック間でのヘッド移動
のエラーの救済や、記録中のエラーを１周だけ回転待ち
して再度記録するなどのエラー処理は可能である。

【０１３８】ホスト・システムとなる例えばビデオカメ
ラは、エラー処理時間が所定の許容値未満に制限された
動作モード下で該ディスク装置が処理可能なコマンド・
セットを用意しておくことが好ましい。

【０１３９】このように、ドライブの設計パラメータや
動作速度、必要なデータレートなどの条件が判れば、エ
ラー処理時間の最大許容値をあらかじめ算出しておくこ
とが出来る。ホストは、所定のコマンドのワード中に、
その最大許容値を指示することによって、連続平均デー
タレートを確保できる範囲で、可能な限りのエラー処理
を許可することができる。

【０１４０】以上、特定の実施例を参照しながら、本発
明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨
を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成
し得ることは自明である。

【０１４１】例えば、本明細書では、ディスクドライブ
装置をデジタル・ディスクカメラに適用した例に従って
本発明の実施の形態を説明したが、本発明の要旨はこれ
に限定されない。例えば、拡張ＩＤＥやＳＣＳＩその他
のインターフェースによって汎用コンピュータ・システ
ムに接続されるタイプのディスクドライブ装置に対して
も本発明を好適に適用することができる。

【０１４２】要するに、例示という形態で本発明を開示
してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。
本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許
請求の範囲の欄を参酌すべきである。

【０１４３】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
低消費電力を実現するとともに、実時間性が要求される
ＡＶデータ・ストリームの記録／再生において、実時間
連続データ記録再生処理を実行可能な優れたディスクド
ライブ装置、ビデオカメラ装置を提供することができ
る。

【０１４４】また、本発明によれば、要求されるデータ
レートに基づいて、必要な最低限のディスクの回転速
度、サーボ領域数を容易に求めることが可能となり、低
消費電力を要求される例えば電池駆動型の携帯機器に搭
載するＨＤＤの設計において容易にその設計パラメータ
を決定することが可能となる。

【０１４５】また、本発明によれば、携帯型システムの
ように電池駆動を行なうＨＤＤ搭載システムにおいてデ
ィスク回転速度を低減させる構成としたので低消費電力
とすることが可能となり、長時間の使用を実現すること
ができる。

【０１４６】また、本発明によれば、ビデオ・レコーダ
としての実時間連続性を確保し、高品質なＡＶデータの
高速記録／再生を可能にする、優れたディスクドライブ
装置、ビデオカメラ装置を提供することができる。

【０１４７】また、本発明によれば、ディスク装置は、
エラー処理時間の制限を可能とすることにより、実時間
連続性を要する動画データや音響データの記録や再生に
適した動作モードを持つことができる。したがって、デ
ィスク装置を搭載するホストは、実時間連続性の管理が
容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディスクドライブ装置に適用可能なＨ
ＤＤの構成を示す分解図である。

【図２】ディスクの回転速度とスピンドルモータの消費
電力との対応関係を示した図である。

【図３】２．５インチ型ＨＤＤにおけるディスク回転周
波数と連続平均データレートとの関係を示す図である。

【図４】１．８インチ型ＨＤＤにおけるディスク回転周
波数と連続平均データレートとの関係を示す図である。

【図５】本発明のディスクドライブ装置におけるディス
クフォーマットを示す図である。

【図６】本発明のディスクドライブ装置におけるサーボ
制御系の構成を説明するブロック図である。

【図７】本発明のディスクドライブ装置の使用態様とし
てのビデオカメラについて説明する図である。

【図８】本発明のディスクドライブ装置の実施例とし
て、記録媒体としてＨＤＤを搭載したデジタル動画ディ
スクカメラシステムのハードウェア構成を模式的に示し
た図である。

【図９】図８に示すＣＰＵ−Ａ１１５において実行され
るファームウエアの階層的構成を模式的に示した図であ
る。

【図１０】図８に示すＨＤＤに対するデータ記録及び再
生の単位であるクラスタと、ＭＰＥＧ２のデータ・スト
リームとして定義されているＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐｏｆ
ｐｉｃｔｕｒｅ）の関係を模式的に示した図である。

【図１１】１本のＡＶデータ・ストリームを記録する場
合のＨＤＤの動作例を示したタイミング・チャートであ
る。

【図１２】ディスクの回転速度と、最大エラーリカバリ
タイムとの対応について説明する図である。

【符号の説明】

１０ディスク１１シャーシ１２基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅｐｒｉｎｔ
ｃｉｒｃｕｉｔ）１３ＰＣＭＣＩＡコネクタ１４スピンドルモータ（ＳＰＭ）１５クランパ１６アームアセンブリ１７上ヨーク１８下ヨーク＆マグネット１９コイル２０トップカバー２１ガスケット１０１モニタ１０２音響信号出力器１０３カメラ１０４マイク１０５画像情報伸長器１０６音響情報伸長器１０７画像情報圧縮器１０８音響情報圧縮器１０９補間回路１１０デマルチプレクサ１１１マルチプレクサ１１２ホストメモリ１１３メモリ制御回路１１４ＡＶ−Ｉ／Ｆ１１５ＣＰＵ−Ａ１１６ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍ
ｏｒｙ）１１７ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１２０ＣＰＵ−Ａバス１５０ＰＣカードインタフェース２００ＰＣカード型ＨＤＤ２０１ＨＤＤ−Ｉ／Ｆ２０２バッファメモリ２０３ＨＤＣ（ハード・ディスク・コントローラ）２０４ＣＰＵ−Ｂ２０５ＣＰＵ−Ｂバス２０６記録チャルネル２０７再生チャネル２０８サーボ制御器（ＤＳＰ）２０９記録アンプ２１０再生アンプ２１１ＶＣＭアクチュエータ駆動アンプ２１２ＳＰＭ（スピンドル・モータ）制御器２１３ＶＣＭアクチュエータ２１４ＳＰＭ（スピンドル・モータ）２１５ヘッド２１６ディスク６０１ディスク６０２磁気ヘッド６０３ヘッドアンプ６０４位置検出器６０５アドレス検出器６０６サーボクロック生成器６０７サーボ制御器６０８駆動アンプ７０１ＨＤＤ７０２電池

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ１１Ｂ 21/10 Ｇ１１Ｂ 21/10 ＦＨ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｆ 5/76 5/76 Ｃ 5/781 5/781 Ａ 5/765 ５１０Ｍ 5/781 5/93 Ｅ 5/93 Ｆターム(参考） 5C022 AA01 AA11 AB67 AC72 AC73 5C052 AA01 AB02 BB01 BC04 CC11 CC12 DD07 EE08 5C053 FA23 GA08 GA10 GA11 GB11 GB14 GB15 GB17 GB19 GB22 GB26 GB38 JA03 KA04 KA24 LA01 LA06 5D031 AA04 FF04 HH20 5D096 AA02 EE03 GG05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクのデータ記録面に形成されたデー
タトラックを寸断する位置に複数のサーボ情報領域を有
するディスク状データ記録媒体を駆動するディスクドラ
イブ装置において、ディスクの周方向のデータ線記録密度：Ｌｄが約２００
ｋｂｉｔ／ｉｎｃｈ以上であり、ディスク回転周波数：ｆｒが約６０Ｈｚ以下であり、サーボ情報領域のディスク１周当たりの数：Ｎｓｖと前
記ディスク回転周波数：ｆｒの積：Ｎｓｖ×ｆｒが５０
００以上である構成を有することを特徴とするディスク
ドライブ装置。
【請求項２】前記ディスクドライブ装置において、データ記録またはデータ再生に必要な平均データレート
をＲａｔｅとし、ディスクにおける最内周トラック半
径：Ｒｉｄ、データ線密度：Ｌｄ、トラック有効利用
率：ｅ、トラックジャンプ時間：Ｔｊｍｐ、：再試行許
容時間：Ｔｒｅｔｒｙ、ディスク回転周波数：ｆｒ、ト
ラック１周におけるサーボ領域数：Ｎｓｖとしたとき、Ｒａｔｅ＜（２π×Ｒｉｄ×Ｌｄ×ｅ）／（Ｔｊｍｐ＋
Ｔｒｅｔｒｙ＋１／ｆｒ）を満足する構成を有することを特徴とする請求項１に記
載のディスクドライブ装置。
【請求項３】前記ディスクドライブ装置において、該ディスクドライブ装置に搭載されたディスクの直径
は、約６５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に
記載のディスクドライブ装置。
【請求項４】前記ディスクドライブ装置は、実時間連続
情報の記録または再生を実現するためのエラー処理時間
上限を定めたエラー処理を実行する再試行実行手段を有
し、前記エラー処理時間上限内にエラー処理が完了しない場
合には、当該エラー処理を中止して後続データの記録ま
たは再生処理を実行する構成を有することを特徴とする
請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【請求項５】前記エラー処理時間上限は、エラー処理時
間の上限を再試行許容時間：Ｔｒｅｔｒｙとして、デー
タ記録またはデータ再生に必要な平均データレートをＲ
ａｔｅ、ディスクにおける最内周トラック半径：Ｒｉ
ｄ、データ線密度：Ｌｄ、トラック有効利用率：ｅ、ト
ラックジャンプ時間：Ｔｊｍｐ、：再試行許容時間：Ｔ
ｒｅｔｒｙ、ディスク回転周波数：ｆｒ、トラック１周
におけるサーボ領域数：Ｎｓｖとしたとき、Ｒａｔｅ＜（２π・Ｒｉｄ・Ｌｄ・ｅ）／（Ｔｊｍｐ＋
Ｔｒｅｔｒｙ＋１／ｆｒ）を満足することを条件として
定められるエラー処理時間の上限時間としての再試行許
容時間：Ｔｒｅｔｒｙであることを特徴とする請求項４
に記載のディスクドライブ装置。
【請求項６】前記ディスクドライブ装置は、電池駆動可
能な構成を有することを特徴とする請求項１に記載のデ
ィスクドライブ装置。
【請求項７】前記ディスクドライブ装置は、装着される
ディスクが取り外し可能なリムーバブルディスク装置で
あることを特徴とする請求項１に記載のディスクドライ
ブ装置。
【請求項８】前記ディスクドライブ装置の外形寸法およ
びコネクタ構成は、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ（日本電
子工業振興協会）が定めたＰＣカード規格に準拠した構
成であることを特徴とする請求項１に記載のディスクド
ライブ装置。
【請求項９】前記ディスクドライブ装置は、前記サーボ
情報領域に記録された情報に基づいてサーボクロックを
生成し、生成するクロックを参照しながらヘッド位置情
報を検出する同期式ヘッド位置検出構成を有することを
特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１０】前記ディスクドライブ装置は、情報を圧
縮する情報圧縮器と、圧縮情報を伸長する情報伸長器を
有し、前記ディスクドライブ装置に装着されたディスク
には、前記情報圧縮器において圧縮された情報を記録
し、該ディスクからの圧縮情報の再生時には前記情報伸
長器において情報の伸長処理を実行する構成を有するこ
とを特徴とする請求項１に記載のディスクドライブ装
置。
【請求項１１】前記情報圧縮器によって圧縮される情報
には動画像情報を含むことを特徴とする請求項１０に記
載のディスクドライブ装置。
【請求項１２】動画像情報は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｔｉｏ
ｎＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐｐｈ
ａｓｅ２）方式で圧縮された動画像情報であることを
特徴とする請求項１１に記載のディスクドライブ装置。
【請求項１３】前記ディスクドライブ装置は、画像を撮
像するカメラを有し、該カメラによって取り込まれた画
像情報を前記ディスクドライブ装置に装着されたディス
クに記録する構成を有することを特徴とする請求項１に
記載のディスクドライブ装置。
【請求項１４】ディスクのデータ記録面に形成されたデ
ータトラックを寸断する位置に複数のサーボ情報領域を
有するディスク状データ記録媒体を駆動するディスクド
ライブ装置を有するビデオカメラ装置において、前記ディスクドライブ装置の駆動電源となる電池を有
し、前記ディスクドライブ装置は、ディスクの周方向のデータ線記録密度：Ｌｄが約２００
ｋｂｉｔ／ｉｎｃｈ以上であり、ディスク回転周波数：ｆｒが約６０Ｈｚ以下であり、サーボ情報領域のディスク１周当たりの数：Ｎｓｖと前
記ディスク回転周波数：ｆｒの積：Ｎｓｖ×ｆｒが５０
００以上である構成を有することを特徴とするビデオカ
メラ装置。
【請求項１５】前記ビデオカメラ装置において、データ記録またはデータ再生に必要な平均データレート
をＲａｔｅとし、ディスクにおける最内周トラック半
径：Ｒｉｄ、データ線密度：Ｌｄ、トラック有効利用
率：ｅ、トラックジャンプ時間：Ｔｊｍｐ、：再試行許
容時間：Ｔｒｅｔｒｙ、ディスク回転周波数：ｆｒ、ト
ラック１周におけるサーボ領域数：Ｎｓｖとしたとき、Ｒａｔｅ＜（２π×Ｒｉｄ×Ｌｄ×ｅ）／（Ｔｊｍｐ＋
Ｔｒｅｔｒｙ＋１／ｆｒ）を満足する構成を有することを特徴とする請求項１４に
記載のビデオカメラ装置。
【請求項１６】前記ビデオカメラ装置において、該ディスクドライブ装置に搭載されたディスクの直径
は、約６５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１４
に記載のビデオカメラ装置。
【請求項１７】前記ディスクドライブ装置は、実時間連
続情報の記録または再生を実現するためのエラー処理時
間上限を定めたエラー処理を実行する再試行実行手段を
有し、前記エラー処理時間上限内にエラー処理が完了しない場
合には、当該エラー処理を中止して後続データの記録ま
たは再生処理を実行する構成を有することを特徴とする
請求項１４に記載のビデオカメラ装置。
【請求項１８】前記エラー処理時間上限は、エラー処理
時間の上限を再試行許容時間：Ｔｒｅｔｒｙとして、デ
ータ記録またはデータ再生に必要な平均データレートを
Ｒａｔｅ、ディスクにおける最内周トラック半径：Ｒｉ
ｄ、データ線密度：Ｌｄ、トラック有効利用率：ｅ、ト
ラックジャンプ時間：Ｔｊｍｐ、：再試行許容時間：Ｔ
ｒｅｔｒｙ、ディスク回転周波数：ｆｒ、トラック１周
におけるサーボ領域数：Ｎｓｖとしたとき、Ｒａｔｅ＜（２π・Ｒｉｄ・Ｌｄ・ｅ）／（Ｔｊｍｐ＋
Ｔｒｅｔｒｙ＋１／ｆｒ）を満足することを条件として
定められるエラー処理時間の上限時間としての再試行許
容時間：Ｔｒｅｔｒｙであることを特徴とする請求項１
７に記載のビデオカメラ装置。
【請求項１９】前記ディスクドライブ装置は、装着され
るディスクが取り外し可能なリムーバブルディスク装置
であることを特徴とする請求項１４に記載のビデオカメ
ラ装置。
【請求項２０】前記ディスクドライブ装置の外形寸法お
よびコネクタ構成は、ＰＣＭＣＩＡ／ＪＥＩＤＡ（日本
電子工業振興協会）が定めたＰＣカード規格に準拠した
構成であることを特徴とする請求項１４に記載のビデオ
カメラ装置。
【請求項２１】前記ディスクドライブ装置は、前記サー
ボ情報領域に記録された情報に基づいてサーボクロック
を生成し、生成するクロックを参照しながらヘッド位置
情報を検出する同期式ヘッド位置検出構成を有すること
を特徴とする請求項１４に記載のビデオカメラ装置。
【請求項２２】前記ビデオカメラ装置は、情報を圧縮す
る情報圧縮器と、圧縮情報を伸長する情報伸長器を有
し、前記ディスクドライブ装置に装着されたディスクに
は、前記情報圧縮器において圧縮された情報を記録し、
該ディスクからの圧縮情報の再生時には前記情報伸長器
において情報の伸長処理を実行する構成を有することを
特徴とする請求項１４に記載のビデオカメラ装置。
【請求項２３】前記情報圧縮器によって圧縮される情報
には動画像情報を含むことを特徴とする請求項２２に記
載のビデオカメラ装置。
【請求項２４】動画像情報は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｔｉｏ
ｎＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐｐｈ
ａｓｅ２）方式で圧縮された動画像情報であることを
特徴とする請求項２３に記載のビデオカメラ装置。