JP2003203354A - 光ディスク再生装置および光ディスク再生速度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクに記録されているデータの利用形
態に応じて、常に必要最低限である最適なディスク回転
速度でデータ再生を行い、低消費電力、振動抑制、及び
耐久性向上が実現可能な光ディスク再生装置を得る。 【解決手段】 光ディスク再生装置外部からのデータ転
送要求の頻度を検出する手段を設け、この頻度に基づい
てディスク回転速度の切換え制御を行い、光ディスクか
らのデータを再生、装置外部へ目的のデータを転送す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ディスク記録媒体
からデータを再生する光ディスク再生装置に係り、特に
ディスクの回転速度を切換えることにより、光ディスク
からのデータ再生速度を可変することが可能な光ディス
ク再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、光ディスク記録媒体としては、Ｃ
Ｄ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタルバーサタ
イルディスク）等が広く普及している。これらの光ディ
スクには、音楽データを始めとして、コンピュータ用デ
ータや画像、動画データなども記録されるようになり、
記録されているデータの利用形態も多様化している。

【０００３】一般的にこれらのデータは、その種類によ
り必要とされるデータ転送速度に差があり、１例として
ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅ
ｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ Ｐｈａｓｅ２）で圧縮した動画デ
ータをテレビ放送並みの画質で再生するためには４〜９
Ｍビット／ｓ程度のデータ転送速度が必要といわれてい
る。また、データの利用形態としては直接的な動画再生
に限らず、記録されているデータのバックアップなどを
目的として、光ディスク再生装置からデータが読み出さ
れる場合もある。

【０００４】一方、近年におけるホストコンピュータの
処理速度は飛躍的に向上し、より大容量データを短時間
で処理可能となり、装置間インタフェースのスループッ
トも数百Ｍビット／ｓまで向上している。これに伴い、
コンピュータの外部記憶装置として使用される光ディス
ク再生装置においては、装置外部へのデータ転送の高速
化が要求されており、光ディスク装置内部で光ディスク
を規定回転よりも高速で回転させてデータ再生を行う、
いわゆるＮ倍速再生化が推進されている。これにより、
例えばＤＶＤを再生可能な光ディスク再生装置の場合、
規定の再生速度である約１０Ｍビット／ｓの１０倍前後
のデータ再生速度を実現可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ディ
スク再生装置において光ディスクを高速回転させると、
光ディスクの製造過程や、保管や使用状態による記録層
全面または局部的な偏差（面振れ、偏芯、偏重心、デビ
エーション、傷等）の影響が増大して光ピックアップの
サーボ制御を困難にしたり、装置の振動や消費電力の増
大、またディスクモータなどの装置構成部品の信頼性を
低下させる等の問題が発生する。この為、必要以上に光
ディスクを高速回転させないことが望ましいが、前述の
如く、その利用形態によってはやむをえない場合があ
る。

【０００６】本発明の目的は光ディスクに記録されてい
るデータの利用形態に応じた、なるべく低いディスク回
転速度でデータ再生を行い、低消費電力、振動抑制、及
び耐久性向上が実現可能な光ディスク再生装置及び光デ
ィスク再生速度制御方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光ディスク再生装置外部からのデータ
転送要求の頻度を検出する手段を設け、この頻度に基づ
いてディスク回転速度の切換え制御を行い、データを再
生、装置外部へ目的のデータを転送する。

【０００８】光ディスク再生装置は、光ディスクに記録
されているデータの再生を行う光ディスク再生装置であ
って、前記光ディスクに記録されたデータを再生するた
めの信号処理手段と、前記光ディスクを所定の回転数で
回転させるための駆動手段と、装置外部とのコマンド及
びデータの送受信をおこなう外部インタフェース手段
と、前記装置外部からのデータ転送要求の頻度を検出す
る手段とを備え、前記データ転送要求の頻度に基づき、
前記駆動手段を制御することによって前記光ディスクの
回転速度を切換えて、前記装置外部へ前記光ディスクか
ら再生されたデータを転送する。

【０００９】光ディスク再生速度制御方法では、装置外
部からのリードコマンドで指定される論理ブロック数、
又は前記装置外部からのリードコマンドの単位時間当た
りの回数のいずれかからデータ転送要求の頻度を得るス
テップと、前記データ転送要求の頻度が現在の光ディス
クの回転速度における所定値より小さい場合には前記光
ディスク回転速度を下げ、前記データ転送要求の頻度が
現在の光ディスクの回転速度における他の所定値より大
きい場合には前記光ディスク回転速度を上げるステップ
とを備える。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態
を、実施例を用い、図を参照して説明する。図１は本発
明による光ディスク再生装置一実施例を示すブロック図
である。図において、光ディスク１は、ＤＶＤ等の光学
的に読み取り可能なデータ記録媒体であり、その記録面
にはデータがピットと呼ばれる凹部で記録されている。
光ピックアップ２は、半導体レーザ、光学部品、光検出
器、電流−電圧変換回路、フォーカスアクチュエータ、
トラッキングアクチュエータ等から構成されている。半
導体レーザから出射されたレーザ光は光ディスク１の記
録面で焦点を結び光スポットを形成する。光検出器は、
光ディスク１からの反射光量の変化を電流信号に変換す
るためのものであり、出力信号は電流−電圧変換回路を
経てアナログ信号生成回路３へ伝達される。

【００１１】アナログ信号生成回路３では、サーボ制御
及びデータ再生に必要な各種信号が生成され、その出力
信号はサーボ制御回路４及びデジタル信号処理回路５に
与えられる。サーボ制御回路４の出力は駆動回路９を経
由して、光ピックアップ２のフォーカスおよびトラッキ
ングアクチュエータ、光ディスク１を回転させるための
ディスクモータ１０、光ピックアップを移動させるため
のスライドモータ１１を駆動する。デジタル信号処理回
路５は、データ復調回路、エラー訂正回路、メモリ制御
回路及びメモリ等から構成されており、入力されたアナ
ログ信号はここでデジタルデータに復調され、エラー訂
正等が行われた後に一旦所定のメモリ領域へ格納され
る。

【００１２】外部インタフェース回路７は、装置外部と
のコマンドやデータの送受信を行う。通常、コンピュー
タの外部記憶装置として使用される光ディスク再生装置
においては、ホストとなるコンピュータとの装置間イン
タフェース形式としてはＡＴＡＰＩ（ＡＴＡ Ｐａｃｋ
ｅｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）ないしはＳＣＳＩ（Ｓｍａ
ｌｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆ
ａｃｅ）などが採用されており、ホストからのデータ転
送要求はリードコマンドとして発行される。このリード
コマンドを受信後、光ディスクから再生された該当デー
タは外部インタフェース回路７を経由して装置外部へ転
送される。

【００１３】システムコントローラ６は、ＣＰＵ、メモ
リ、インタフェース回路等から構成されており、光ディ
スク装置全体の制御を行う。また、光ピックアップ２の
アクセス制御の際などには、直接に駆動回路９の制御を
行うことも可能である。

【００１４】データ転送要求頻度検出手段８は、上記の
データ転送要求の頻度及び現在の光ディスクからのデー
タ再生速度を検出し、これらの比較結果に基づき、必要
に応じて駆動回路９及びディスクモータ１０を介してデ
ィスク回転速度の切換え制御を行う。

【００１５】なお、データ転送要求頻度検出手段８はシ
ステムコントローラ６の内部に設けてもよく、さらにデ
ータ転送要求頻度検出手段８によるディスク回転速度の
切換え制御はシステムコントローラ６を介して実行する
構成でもよい。

【００１６】次に、本発明の一実施例である、装置外部
からのデータ転送要求の頻度に基づく、ディスク回転速
度の切換え制御処理手順を、図２のフローチャートを用
いて説明する。図２は図１の光ディスク再生装置で、装
置外部からのデータ転送要求の頻度に基づいて、ディス
ク回転速度の切換え行う動作処理の一実施例を示すフロ
ーチャートである。まず、最初にステップ２０１にて、
装置外部からのデータ転送要求であるリードコマンド受
信の有無を、外部インタフェース回路７からの情報によ
り確認する。リードコマンドには、リード開始位置とリ
ードするデータ長の指定が含まれており、それぞれ光デ
ィスク上の論理ブロックアドレス及び論理ブロック数で
与えられる。ＤＶＤの場合、１論理ブロックあたりのデ
ータ量は２０４８バイトに相当する。

【００１７】ステップ２０１でリードコマンド受信有り
と判断された場合は、ステップ２０２にてデータ転送要
求の頻度を検出する。これは過去の一定時間ｔ１内に発
行された、各リードコマンドにより要求された論理ブロ
ック数の合計をａとすれば、単位時間当たりのデータ転
送要求速度Ｘとして式（１）にて与えられる。 Ｘ＝ａ／ｔ１………（１） この頻度は、前述のごとく、ホストにおけるデータの利
用形態に依存し、たとえばコピー動作などのデータを高
速かつ大量に必要とする場合に比べて、光ディスク装置
からデータを読み出しながらの動画再生などでは、デー
タ転送要求の頻度は１／１０程度に小さくなる。

【００１８】次に、ステップ２０３にて、上記で求めた
データ転送要求速度Ｘを所定値Ｙｎ１と比較する。ここ
でＹｎ１は、現在のディスク回転速度Ｎに対応した所定
値であり、回転速度Ｎにおける光ディスクからの最大デ
ータ再生速度をＹｎとすると、以下の関係が成り立つ値
にあらかじめ設定されている。 Ｙｎ＞Ｙｎ１………（２） この比較の結果、データ転送要求速度ＸがＹｎ１より小
さい場合は、装置外部からのデータ転送要求に対して必
要以上の速い回転速度で光ディスクからのデータ再生を
行っていると判断できる。よってこの場合は、ステップ
２０４にてディスク回転速度を、現在の回転速度Ｎより
も小さい回転速度Ｎ１へ切換えて減速させる。これによ
り、装置の低消費電力化や振動抑制を図ることが可能と
なる。

【００１９】一方、ステップ２０３にてデータ転送要求
速度ＸがＹｎ１より大きい場合は、さらにステップ２０
５にて所定値Ｙｎ２との比較を行う。ここでＹｎ２は、
現在のディスク回転速度Ｎに対応した所定値であり、上
記のＹｎ及びＹｎ１とは以下の関係が成り立つ値にあら
かじめ設定されている。 Ｙｎ＞Ｙｎ２＞Ｙｎ１………（３） この比較の結果、データ転送要求速度ＸがＹｎ２より大
きい場合は、装置外部からのデータ転送要求に対して、
光ディスクからのデータ再生速度が不足していると判断
できる。これは、一般的にＤＶＤなどの光ディスクから
のデータ再生速度に比べ、ホストとの装置間インタフェ
ースのスループットのほうが速く、データ転送要求速度
Ｘの最大値は、現在の光ディスクからのデータ再生速度
に制限される為である。よってこの場合は、ステップ２
０６にてディスク回転速度を、現在の回転速度Ｎよりも
大きい回転速度Ｎ２へ切換えて加速させる。これによ
り、光ディスク１からのデータ再生速度が上がり、デー
タ転送要求速度Ｘを最大値に近づけることが可能とな
る。

【００２０】またステップ２０５にて、データ転送要求
速度ＸがＹｎ２より小さい場合は、光ディスクからのデ
ータ再生速度は、データ転送要求速度Ｘに対して適切な
速度と判断され、ディスク回転速度の切換え制御は行わ
れないこととなる。

【００２１】以降、ステップ２０１からの処理を繰り返
すことにより、光ディスク再生装置外部からのデータ転
送要求の頻度に応じた、常に必要最低限である最適なデ
ィスク回転速度で、光ディスクからのデータ再生を行う
ことが実現されている。

【００２２】なお、上記実施例では、装置外部からのデ
ータ転送要求の頻度として、単位時間当たりのデータ転
送要求速度Ｘを用いているが、代わりに単位時間当たり
のリードコマンドの合計回数をＺとして、これを利用す
ることも可能である。ホストコンピュータは、そのメモ
リ管理上の特性から、通常１回のリードコマンドで指定
する論理ブロック数は最大約３０数ブロックであり、ま
た各リードコマンドにおける指定ブロック数もほぼ一定
の場合が多いためである。

【００２３】よって前述のＹｎを、現在のディスク回転
速度Ｎにおける許容リードコマンドの最大数に置き換
え、式（３）の関係が成り立つ所定値Ｙｎ１及びＹｎ２
をあらかじめ設定しておき、単位時間当たりのリードコ
マンドの合計回数Ｚと比較を行えば、上記実施例と同様
にディスク回転速度の制御を行うことが可能である。

【００２４】次に、本発明の１実施例について、ホスト
におけるデータの利用形態による、データ転送要求速度
と光ディスクからのデータ再生速度の変化の関係につい
ての一実施例を、図３を用いて説明する。図３はホスト
におけるデータの利用形態によるデータ転送要求速度と
光ディスクからのデータ再生速度との関係の一実施例を
示す模式図である。図において、横軸は時刻Ｔを示して
おり、Ｔａ、Ｔｂ、・・・Ｔａ´は、それぞれの時点で
の時刻を表している。また、縦軸はデータ転送速度Ｓを
示している。また、実線はディスクからのデータ再生速
度Ｙを、点線はホストからのデータ転送要求速度Ｘを示
す。ホストにおけるデータ利用形態としては、時刻Ｔａ
から時刻Ｔｃ´の間は、光ディスク上の圧縮動画データ
の再生を行っており、時刻Ｔａより前、時刻Ｔｃ´より
あとの時刻においては同一光ディスク上の他のデータ
を、ホスト内のハードディスクへコピー動作を行ってい
る。また、縦軸のデータ転送速度Ｓにおいて、Ｙｎａ、
Ｙｎｂ、Ｙｎｃ、Ｙｎｄは、それぞれディスク回転数Ｎ
ａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄにおける光ディスクからの最大デ
ータ転送速度にあたる。

【００２５】さて、時刻Ｔａまでの間は、ホストからの
データ転送要求速度Ｘ、及び光ディスクからのデータ再
生速度Ｙは、Ｙｎａにほぼ等しくなっている。ここで前
述の図２における所定値Ｙｎ１及びＹｎ２は、それぞれ
Ｙｎａ１及びＹｎａ２に該当する。この場合、ＸはＹｎ
ａ２より大きい為、現在の回転速度Ｎａよりも大きい回
転速度へ切換える条件が成立するが、本装置におけるデ
ィスク回転速度の最大値はＮａの為、回転速度の切換え
は実行されない。

【００２６】次に、時刻Ｔａよりホストでの動画再生が
開始されると、必要とされるデータ転送速度が小さくな
るため、Ｘは上記Ｙｎａ１よりも小さくなる。よって、
時刻Ｔｂにおいてディスク回転速度が現在の回転速度Ｎ
ａよりも小さい回転速度Ｎｂへ切換えられる。

【００２７】同様に、時刻Ｔｃにおいても、ＸはＹｎｂ
１よりも小さい為、さらに現在の回転速度Ｎｂよりも小
さい回転速度Ｎｃへ切換えられる。以降、Ｔｃ´までの
間は、Ｙｎｃ１＜Ｘ＜Ｙｎｃ２となり、ディスク回転速
度の切換え制御は行われない。時刻Ｔｃ´において動画
再生が終了しコピー動作が再開されると、必要とされる
データ転送速度が大きくなるため、ＸはＹｎｃ２よりも
大きくなる。よって、Ｔｂ´においてディスク回転速度
が現在の回転速度Ｎｃよりも大きい回転速度Ｎｂへ切換
えられる。

【００２８】この切換えによりＹはＹｎｂまで引き上げ
られるが、これに追従してＸもＹｎｂとほぼ等しくなる
為、Ｔａ´時点で、さらに現在の回転速度Ｎｂよりも大
きい回転速度Ｎａへ切換えられる。

【００２９】以上により、ホストにおけるデータの利用
形態の相違によるデータ転送要求速度の変化に追従して
ディスク回転速度を制御することにより、光ディスクか
らのデータ再生速度が常に最適に制御されていることが
わかる。

【００３０】以上述べたように、本発明によれば、光デ
ィスクに記録されているデータの利用形態に応じて、常
に必要最低限である最適なディスク回転速度でデータ再
生を行うことができる。この為、必要時には装置の最大
性能を発揮することが可能でありながら、従来装置と比
較して低消費電力、低振動、及び信頼性面や光ディスク
の再生安定性において優位な光ディスク再生装置を提供
可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
ディスクに記録されているデータの利用形態に応じた、
なるべく低いディスク回転速度でデータ再生を行い、低
消費電力、低振動、及び信頼性面や光ディスクの再生安
定性において優位な光ディスク再生装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光ディスク再生装置一実施例を示
すブロック図である。

【図２】図１の光ディスク再生装置で、装置外部からの
データ転送要求の頻度に基づいて、ディスク回転速度の
切換え行う動作処理の一実施例を示すフローチャートで
ある。

【図３】ホストにおけるデータの利用形態によるデータ
転送要求速度と光ディスクからのデータ再生速度との関
係の一実施例を示す模式図である。

【符号の説明】

１…光ディスク、２…ピックアップ、３…アナログ信号
生成回路、４…サーボ制御回路、５…デジタル信号生成
回路、６…システムコントローラ、７…外部インタフェ
ース回路、８…データ転送要求頻度検出手段、９…駆動
回路、１０…ディスクモータ、１１…スライドモータ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクに記録されているデータの再生
   を行う光ディスク再生装置であって、前記光ディスクに
   記録されたデータを再生するための信号処理手段と、前
   記光ディスクを所定の回転数で回転させるための駆動手
   段と、装置外部とのコマンド及びデータの送受信をおこ
   なう外部インタフェース手段と、前記装置外部からのデ
   ータ転送要求の頻度を検出する手段とを備え、前記デー
   タ転送要求の頻度に基づき、前記駆動手段を制御するこ
   とによって前記光ディスクの回転速度を切換えて、前記
   装置外部へ前記光ディスクから再生されたデータを転送
   することを特徴とする光ディスク再生装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の光ディスク再生装置におい
   て、前記装置外部からのデータ転送要求の頻度は、前記
   装置外部からのリードコマンドで指定される論理ブロッ
   ク数から得ることを特徴とする光ディスク再生装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の光ディスク再生装置におい
   て、前記装置外部からのデータ転送要求の頻度は、前記
   装置外部からのリードコマンドの単位時間当たりの回数
   から得ることを特徴とする光ディスク再生装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の光ディスク再生装置におい
   て、前記データ転送要求の頻度に基づく光ディスクの回
   転速度の切換えは、前記データ要求頻度が所定値よりも
   小さい場合は、第１の回転速度よりも小さい第２の回転
   速度に切換えることを特徴とする光ディスク再生装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の光ディスク再生装置におい
   て、前記データ転送要求の頻度に基づく前記光ディスク
   の回転速度の切換えは、前記データ要求頻度が所定値よ
   りも大きい場合は、第１の回転速度よりも大きい第３の
   回転速度に切換えることを特徴とする請求項１記載の光
   ディスク再生装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の光ディスク再生装置におい
   て、前記所定値は、前記光ディスクの回転速度ごとに異
   なった値であることを特徴とする光ディスク再生装置。
7. 【請求項７】装置外部からのリードコマンドで指定され
   る論理ブロック数、又は前記装置外部からのリードコマ
   ンドの単位時間当たりの回数のいずれかからデータ転送
   要求の頻度を得るステップと、前記データ転送要求の頻
   度が現在の光ディスクの回転速度における所定値より小
   さい場合には前記光ディスク回転速度を下げ、前記デー
   タ転送要求の頻度が現在の光ディスクの回転速度におけ
   る他の所定値より大きい場合には前記光ディスク回転速
   度を上げるステップとを備えることを特徴とする光ディ
   スク再生速度制御方法。