JP2004006024A - ディスク駆動装置およびディスク駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　ディスクを、効率良く回転駆動する。
【解決手段】　メカ系限界線または信号処理系限界線は、ディスクドライブのメカ系または信号処理系の限界をそれぞれ表している。メカ系限界線と信号処理系限界線とが交わる、ディスクの半径を、限界半径Ｘとするとき、ディスクは、その最内周から限界半径Ｘまでの領域を再生するときはＣＡＶ方式でメカ系限界線に沿った回転速度となるように、限界半径Ｘから最外周までの領域を再生するときはＣＬＶ方式で信号処理系限界線に沿った回転速度となるように、それぞれ回転駆動される。
【選択図】図４

Description

　本発明は、ディスク駆動装置およびディスク駆動方法に関し、特に、例えば、オーディオＣＤ（Compact Disc）や、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ビデオＣＤ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのディスク状の記録媒体を、効率良く回転駆動することができるようにするディスク駆動装置およびディスク駆動方法に関する。

　例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのディスク状の記録媒体（以下、適宜、単に、ディスクという）を再生する場合における、その回転駆動の方式としては、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）方式やＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式などが知られている。ＣＡＶまたはＣＬＶ方式では、ディスクが、その最内周から最外周まで、一定の回転速度（回転数）または線速度でそれぞれ回転駆動される。

　ところで、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどを再生するディスクドライブなどにおいては、ＣＬＶ方式で、ディスクが回転駆動され、常時、一定のデータレートで、データの読み出しが行われるようになされている。従って、ディスクの回転速度は、その内周側を再生する（アクセスする）ときほど速くなり、ＣＤ−ＲＯＭなどでは、その最内周においては、回転速度が、最外周における場合の約２．５倍程度となる。

　即ち、例えば、ＣＤ−ＲＯＭの８倍速再生を行う場合においては、その回転速度は、最外周では約１６００ｒｐｍ（revolutions per minute）であるのに対して、最内周では約４０００ｒｐｍとなる。

　ところで、現在においては、約４０００ｒｐｍ以下であれば、ＣＤ−ＲＯＭを安定に回転駆動することのできるメカ系を有する、８倍速再生のディスクドライブが実現されているが、上述したように、ＣＤ−ＲＯＭが、約４０００ｒｐｍで回転駆動されるのは、その最内周のみで、外周にいくほど、その回転速度は低下する。

　従って、この場合、メカ系の最大の性能を発揮することができるのは、最内周を再生しているときだけであり、外周側においては、その性能を有効に利用していないことになる。

　そこで、最外周を、約４０００ｒｐｍで回転駆動するようにする方法があるが、これでは、最内周における回転速度が、メカ系の限界を越える約１００００ｒｐｍとなる。そして、メカ系の限界を越える回転速度で、ディスクを回転駆動すると、ディスクの偏芯や偏重心に起因する、ディスクドライブの振動が激しくなり、データを安定に読み出すことが困難になるため、メカ系を強化する必要が生じ、その結果、装置の高コスト化、設計の複雑化を招くことになる。

　また、ＣＤ−ＲＯＭは、上述したように、線速度が一定の、即ち、再生位置（半径）によって回転速度が異なるＣＬＶ方式で再生されるため、例えば、最内周から最外周へのトラバースなどの、距離の長いトラバースを行って、データを読み出す場合に時間を要する課題があった。

　即ち、トラバースを行う場合、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度を、トラバース前における位置に適した値から、トラバース後における位置に適した値に変化させる必要があり（例えば、最内周から最外周へのトラバースを行う場合には、回転速度を約４０００ｒｐｍから約１６００ｒｐｍに減速させる必要があり）、これに要する時間が経過してからでないと、ドラバース後においてデータの読み出しを開始することができなかった。そして、このことは、シークタイムを劣化させる原因となっていた。

　そこで、ＣＤ−ＲＯＭを回転駆動するメカ系を、急速な加減速を行うことができる、大きなトルクを有するものにする方法があるが、そのようなメカ系を用いた場合には、装置が大型化、高コスト化し、また、急速な加減速を行うことは、消費電力を増大させることになる。

　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ディスクを、効率良く回転駆動することができるようにするものである。

　本発明のディスク駆動装置は、記録媒体を所定の回転速度で回転駆動する駆動手段と、記録媒体にアクセスするためのアクセス手段と、アクセス手段がアクセスしている記録媒体の位置における線速度を検出する線速度検出手段と、記録媒体の半径方向の各位置における、メカ系の限界の回転速度を表す線をメカ系限界線とするとともに、記録媒体の半径方向の各位置における、信号処理系の処理の限界の再生速度に対応する回転速度を表す線を信号処理系限界線とし、メカ系限界線と信号処理系限界線の交点に対応する記録媒体の半径を限界半径とする場合において、アクセス手段が、記録媒体の最内周から限界半径までの領域である第１の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、メカ系限界線に沿った回転速度となるように、また、アクセス手段が、限界半径から最外周までの領域である第２の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、信号処理系限界線に沿った回転速度となるように、線速度検出手段により検出される線速度に基づいて、駆動手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする。

　本発明のディスク駆動方法は、記録媒体にアクセスしている位置における線速度を検出し、記録媒体の半径方向の各位置における、メカ系の限界の回転速度を表す線をメカ系限界線とするとともに、記録媒体の半径方向の各位置における、信号処理系の処理の限界の再生速度に対応する回転速度を表す線を信号処理系限界線とし、メカ系限界線と信号処理系限界線の交点に対応する記録媒体の半径を限界半径とする場合において、検出された線速度に基づいて、記録媒体の最内周から限界半径までの領域である第１の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、メカ系限界線に沿った回転速度となるように回転駆動し、限界半径から最外周までの領域である第２の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、信号処理系限界線に沿った回転速度となるように回転駆動することを特徴とする。

　本発明のディスク駆動装置においては、記録媒体が所定の回転速度で回転駆動され、アクセス手段がアクセスしている記録媒体の位置における線速度が検出され、アクセス手段が記録媒体の最内周から限界半径までの領域である第１の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、メカ系限界線に沿った回転速度となるように、また、アクセス手段が、限界半径から最外周までの領域である第２の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、信号処理系限界線に沿った回転速度となるように、検出された線速度に基づいて、駆動手段が制御される。

　本発明のディスク駆動方法においては、記録媒体にアクセスしている位置における線速度が検出され、検出された線速度に基づいて、記録媒体の最内周から限界半径までの領域である第１の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、メカ系限界線に沿った回転速度となるように回転駆動し、限界半径から最外周までの領域である第２の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、信号処理系限界線に沿った回転速度となるように回転駆動するようになされている。

　本発明によれば、検出される線速度に基づいて、記録媒体の最内周から限界半径までの領域である第１の領域にアクセスしているときには、記録媒体が、メカ系限界線に沿った回転速度となるように回転駆動され、限界半径から最外周までの領域である第２の領域にアクセスしているときには、記録媒体が、信号処理系限界線に沿った回転速度となるように回転駆動される。従って、記録媒体を、効率良く回転駆動することが可能となる。

　以下に、本発明の実施例（実施の形態）を説明するが、その前に、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の実施例との対応関係を明らかにするために、各手段の後の括弧内に、対応する実施例（但し、一例）を付加して、本発明の特徴を記述すると、次のようになる。

　即ち、請求項１に記載のディスク駆動装置は、ディスク状の記録媒体を回転駆動するディスク駆動装置であって、記録媒体を所定の回転速度で回転駆動する駆動手段（例えば、図７に示すスピンドルモータ２など）と、記録媒体にアクセスするためのアクセス手段（例えば、図７に示すピックアップ３など）と、アクセス手段がアクセスしている記録媒体の位置における線速度を検出する線速度検出手段（例えば、図７に示す速度検出器３２など）と、記録媒体の半径方向の各位置における、メカ系の限界の回転速度を表す線をメカ系限界線とするとともに、記録媒体の半径方向の各位置における、信号処理系の処理の限界の再生速度に対応する回転速度を表す線を信号処理系限界線とし、メカ系限界線と信号処理系限界線の交点に対応する記録媒体の半径を限界半径とする場合において、アクセス手段が、記録媒体の最内周から限界半径までの領域である第１の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、メカ系限界線に沿った回転速度となるように、また、アクセス手段が、限界半径から最外周までの領域である第２の領域にアクセスしているときには、記録媒体を、信号処理系限界線に沿った回転速度となるように、線速度検出手段により検出される線速度に基づいて、駆動手段を制御する制御手段（例えば、図７に示すマイコン（マイクロコンピュータ）２０など）とを備えることを特徴とする。

　なお、勿論この記載は、各手段を上記したものに限定することを意味するものではない。

　次に、本発明によるディスクの駆動方法について説明する。

　図１は、本発明による回転駆動の対象となるディスク１を示す平面図である。

　このディスク１は、例えば、一般的な規格のＣＤ−ＲＯＭで、従って、半径Ｄ（例えば、回転中心から約２３ｍｍ）の位置に、最内周のトラックが形成されており、そこには、ディスク１に記録されているデータの位置情報などが記述されたＴＯＣ（Table Of Contents）が配置されている。また、半径Ｄ_max（例えば、回転中心から約５８ｍｍ）の位置には、最外周のトラックが形成されている。さらに、ディスク１には、トラックピッチδ（例えば、約１．６μｍ）で、スパイラル状にトラックが形成されている。

　以上のように構成されるディスク１に含まれるトラックの総数Ｎは、式（１）から２１８７５本となる。なお、以下においては、適宜、トラックが同心円状に構成されているものとして計算を行っているが、それによる誤差は微小なものであるため、問題はない。

　　　Ｎ＝（Ｄ_max−Ｄ）／δ
　　　　＝（５８ｍｍ−２３ｍｍ）／１．６μｍ
　　　　＝２１８７５本　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１）

　また、その総トラック長Ｌは、式（２）から５５６４ｍとなる。

　　　Ｌ＝Σ２π（Ｄ＋ｎδ）
　　　　＝２π（ＮＤ＋Ｎ²δ／２）
　　　　＝５５６４ｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（２）
但し、Σは、ｎを０からＮに変えてのサメーションを表す。また、式（１）より、１＜＜Ｎであるため、式（２）では、Σｎ（＝Ｎ（Ｎ−１）／２）を、Ｎ²／２に近似している。

　さらに、ディスク１には、例えば、ＣＬＶ方式により、データレートを一定にしてデータが記録されているものとし（従って、データは、一定の面密度で記録されている）、このディスク１が、同じくＣＬＶ方式により、１倍速で再生されるときの線速度ｖを、約１．２５ｍ／ｓとすると、そのときの再生時間Ｔは、式（３）から７４．２分となる。

　　　Ｔ＝Ｌ／ｖ
　　　　＝７４．２分　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（３）

　ここで、本発明が適用されるディスク１は、上述したようなものに限定されるものではない。即ち、ディスク１の最内周や最外周の半径、トラックピッチは、上述した値以外であっても良く、さらに、データの記録も、ＣＬＶ方式ではなく、その他の、例えばＣＡＶ方式などによって行われたものであっても良い。

　次に、いま、ディスク１を、８倍速で、ＣＬＶ方式により再生すると、即ち、線速度を、常時１．２５ｍ／ｓ×８とするようにして再生すると、図２に示すように、その回転速度（図２の縦軸）は、最内周で、最大の約４０００ｒｐｍとなり、外周にいくにつれて低下し（半径（図２の横軸）に反比例して低下し）、最外周では、その約１／２．５の約１６００ｒｐｍとなる。

　この場合、前述したように、ディスク１を再生するディスクドライブのメカ系の限界の回転速度を約４０００ｒｐｍとすると、その性能を有効に利用しているとはいえない。

　さらに、この場合、最外周と最内周とにおける回転速度の違いも、約２．５（＝４０００ｒｐｍ／１６００ｒｐｍ）倍あり、距離の長いトラバースを行うと、回転速度の大きな加減速が必要となるため、シークタイムが長くなり、また、消費電力が大きくなる。

　そこで、ディスク１を、図２に示すように、その最内周において、８倍速で再生し、その後、最外周まで、ＣＡＶ方式で再生すると、最外周における線速度Ｖは、式（４）から２５．２２ｍ／ｓとなる。

　　　Ｖ＝８倍速×ｖ×Ｄ_max／Ｄ
　　　　＝２５．２２ｍ／ｓ　　　　　　　　　　　　　　・・・（４）
なお、線速度が２５．２２ｍ／ｓというのは、２０．１７（＝Ｖ／ｖ＝２５．２２／１．２５）倍速再生に相当する。

　また、この場合、回転速度φは、次式より、４１５１．９ｒｐｍとなる。

　　　φ＝８倍速×ｖ／（２πＤ）
　　　　＝４１５１．９ｒｐｍ　　　　　　　　　　　　　・・・（５）

　従って、この場合のディスク１全体の再生時間Ｔは、式（６）より、５．２７分となる。

　　　Ｔ＝Ｎ／φ
　　　　＝５．２７分　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（６）
なお、再生時間Ｔが５．２７分というのは、平均すると、１４．０８倍速再生に相当する。

　以上から、ディスク１をＣＡＶ方式で回転駆動した場合、ディスク１が、常時、ディスクドライブのメカ系の限界の回転速度である約４０００ｒｐｍで回転されるので、その性能を有効に利用することができる。

　さらに、ＣＡＶ方式では、ディスク１の再生位置によらず、回転速度は一定であるから、最外周と最内周とにおける回転速度の違いはなく、従って、距離の長いトラバースを行うときのシークタイムが長くなることはない。また、トラバース時には、スピンドルサーボ系がオープンになり、このため、トラバース中においては、回転速度が僅かに低下するが、トラバース後においては、その僅かに低下した回転速度を元に戻すだけの加速を与えてやれば良いので、トラバースにより、大きな電力が消費されることもない。

　しかしながら、この場合、最外周においては、式（４）で説明したように、約２０倍速の再生が行われる。従って、再生されたデータを処理する信号処理系においては、１倍速再生における場合の約２０倍の速度で処理を行う必要があるが、いまのところ、一般的な信号処理系では、例えば、１６倍速程度が限界となっている。

　このため、いま、信号処理系の処理の限界の再生速度（ここでは、例えば、１６倍速）を表す曲線（図２において、点線で示す）を、信号処理系限界線というとすると、ディスク１をＣＡＶ方式で再生する場合、信号処理系限界線を越える位置においては、再生されたデータの処理を行うことができず、また、そのような高速の処理が可能な信号処理系を実現しようとすれば、装置が大型化、高コスト化することになる。

　そこで、図３に示すように、最外周において、信号処理系限界線を越えないような回転速度により、ＣＡＶ方式で、ディスク１を駆動する方法がある。

　しかしながら、この場合、回転速度は約３０００ｒｐｍとなり、メカ系の限界の回転速度である約４０００ｒｐｍを、大きく下回ることになる。

　そこで、いま、メカ系の限界の回転速度（ここでは、例えば、約４０００ｒｐｍ）を表す直線（図３において、点線で示す）を、メカ系限界線とすると、メカ系および信号処理系の性能を最も有効に利用するには、図４に示すように、回転速度を、ディスク１の最内周から、信号処理系限界線に制限される半径（以下、適宜、限界半径という）Ｘの位置までの領域はメカ系限界線に沿って、また、限界半径Ｘから最外周までの領域は信号処理系限界線に沿って変化させれば良い。

　即ち、この場合、具体的には、最内周から限界半径Ｘの位置までの領域は、回転速度が約４０００ｒｐｍで一定のＣＡＶ方式で駆動し、限界半径Ｘから最外周までの領域は１６倍速再生が行われるようにＣＬＶ方式で駆動すれば良い。

　そこで、このような回転駆動を行う場合における、最内周の回転速度φ₁を求めると、それは、式（５）における場合と同様に、４１５１．９ｒｐｍとなる。また、最外周における回転速度φ₂は、式（７）から、３２９３．０ｒｐｍとなる。

　　　φ₂＝１６倍速×ｖ／（２πＤ_max）
　　　　 ＝３２９３．０ｒｐｍ　　　　　　　　　　　　 ・・・（７）

　さらに、限界半径Ｘは、次式により４６ｍｍとなる。

　　　Ｘ＝１６倍速／８倍速×Ｄ
　　　　＝４６ｍｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（８）

　従って、最内周から限界半径Ｘまでの領域に含まれるトラックの本数Ｎ₁は、式（９）により１４３７５本となる。

　　　Ｎ₁＝（Ｒ−Ｄ）／δ
　　　　 ＝１４３７５本　　　　　　　　　　　　　　　 ・・・（９）

　ところで、ディスク１をＣＤ−ＲＯＭとする場合、そこには、フレーム単位でデータが記録されており、また、各フレームには、１倍速再生で再生を行ったときの絶対時間（最内周からの再生時間）その他が記述されたサブコードが配置されている。いま、サブコードで表される絶対時間（以下、適宜、サブコード時間という）をｔで表すと、限界半径Ｘにおけるサブコード時間ｔは、次式から４１．６分となる。

　　　ｔ＝１／ｖ（Σ２π（Ｄ＋ｎδ））
　　　　＝１／ｖ×２π（Ｎ₁Ｄ＋Ｎ₁ ²δ／２）
　　　　＝４１．６分　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１０）
但し、式（１０）において、Σは、ｎを０からＮに変えてのサメーションを表し、また、式（２）における場合と同様の近似を行っている。

　従って、図４に示したように、最内周から限界半径Ｘの位置までをＣＡＶ方式で駆動し、限界半径Ｘの位置から最外周までをＣＬＶ方式で駆動して、データを再生すると、その再生に要する時間（再生時間）Ｔは、次のようになる。

　即ち、ＣＡＶ方式で、最内周から限界半径Ｘの位置までを再生する時間Ｔ₁は、式Ｎ₁／φ₁から、３．４６分である。また、ＣＬＶ方式で、限界半径Ｘの位置から最外周までを再生する時間Ｔ₂は、ディスク１を１倍速で再生したときにかかる時間（式（３）から７４．２分）から、限界半径Ｘにおけるサブコード時間ｔ（式（１０）より４１．６分）を減算した値を、１６倍速で除算することにより求められ、２．０６分である。

　従って、ディスク１全体の再生に要する時間（再生時間）Ｔは、式Ｔ₁＋Ｔ₂より、５．５分となる。再生時間Ｔが５．５分というのは、平均すると、１３．５倍速再生に相当し、図２で説明した、ディスク１全体を、約４０００ｒｐｍのＣＡＶ方式で駆動する場合（信号処理系の限界を越えてしまう場合）とほとんど変わらない（僅か、約４％の再生速度の低下でしかない）。

　また、この場合、最外周と最内周とにおける回転速度の違いは、式φ₁／φ₂より、約１．２５倍であり、ＣＬＶ方式によりディスク１全体を再生する場合（約２．５倍）に比較して、回転速度の違いはそれほど大きくないため、距離の長いトラバースを行っても、回転速度の大きな加減速は必要なく、従って、シークタイムが長くなったり、また、消費電力が大きくなることはない。特に、最内周から限界半径の位置までの領域内でトラバースを行う場合は、ＣＡＶ方式によりディスク１全体を再生する場合と同様に、トラバース中に僅かに低下した回転速度を元に戻すだけの加速を与えてやれば良いので、トラバースにより、大きな電力が消費されることがない。

　ここで、以下、適宜、図４に示したように、ディスク１の異なる領域を再生する場合に、ディスク１を異なる回転駆動方式により駆動する方法を、マルチ駆動法という。

　図４においては、メカ系の回転速度の限界を約４０００ｒｐｍとし、また、信号処理系が対応することのできる再生速度を１６倍速再生としたが、これらの値は、個々の装置の性能や、技術の進歩により変化するものであり、例えば、メカ系の回転速度の限界が高く、約６２００ｒｐｍなどになったときには、図５に示すように、最内周から外周方向に、線速度が１６倍速に相当する値になるまでは、回転速度が約６２００ｒｐｍで一定のＣＡＶ方式で回転駆動を行い、それより外周方向は、線速度が１６倍速に相当するＣＬＶ方式で回転駆動を行うようにすることができる。

　この場合、最内周における再生速度は約１２倍速となるが、いま、最内周にける再生速度を１２倍速として、その回転速度φ₁を求めると、次式により、６２２７．９ｒｐｍとなる。

　　　φ₁＝１６倍速×ｖ／（２πＤ）
　　　　 ＝６２２７．９ｒｐｍ　　　　　　　　　　　　 ・・・（１１）

　また、この場合、最外周における回転速度φ₂は、式（７）における場合と同様に、３２９３．０ｒｐｍとなる。

　さらに、限界半径Ｘは、次式により３０．７ｍｍとなる。

　　　Ｘ＝１６倍速／１２倍速×Ｄ
　　　　＝３０．７ｍｍ　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１２）

　従って、最内周から限界半径Ｘまでの領域に含まれるトラックの本数Ｎ₁は、式（１３）により４３７５本となる。

　　　Ｎ₁＝（Ｒ−Ｄ）／δ
　　　　 ＝４３７５本　　　　　　　　　　　　　　　　 ・・・（１３）

　さらに、この場合、限界半径Ｘにおけるサブコード時間ｔは、次式から９．７分となる。

　　　ｔ＝１／ｖ（Σ２π（Ｄ＋ｎδ））
　　　　＝１／ｖ×２π（Ｎ₁Ｄ＋Ｎ₁ ²δ／２）
　　　　＝９．７分　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１４）
但し、式（１４）においても、Σは、ｎを０からＮに変えてのサメーションを表し、また、式（２）における場合と同様の近似を行っている。

　従って、図５に示したように、最内周から限界半径Ｘの位置までをＣＡＶ方式で駆動し、限界半径Ｘの位置から最外周までをＣＬＶ方式で駆動して、データを再生すると、その再生時間Ｔは、次のようになる。

　即ち、ＣＡＶ方式で、最内周から限界半径Ｘの位置までを再生する時間Ｔ₁は、式Ｎ₁／φ₁から、０．７分である。また、ＣＬＶ方式で、限界半径Ｘの位置から最外周までを再生する時間Ｔ₂は、ディスク１を１倍速で再生したときにかかる時間（式（３）から７４．２分）から、限界半径Ｘにおけるサブコード時間ｔ（式（１４）より９．７分）を減算した値を、１６倍速で除算することにより求められ、４．０３分である。

　従って、ディスク１全体の再生に要する時間（再生時間）Ｔは、式Ｔ₁＋Ｔ₂より、４．７３分となる。再生時間Ｔが４．７３分というのは、平均すると、１５．７倍速再生に相当し、ディスク１全体を１６倍速のＣＬＶ方式で駆動する場合とほとんど変わらない。なお、ディスク１全体を１６倍速のＣＬＶ方式で駆動する場合には、最内周において、約８０００ｒｐｍの回転速度で、ディスク１の回転駆動を安定に行うことのできるメカ系が必要となるが、マルチ駆動法によれば、約６０００ｒｐｍの回転速度で、ディスク１の回転駆動を安定に行うことのできるメカ系によって、同等のパフォーマンスを得られることになる。

　また、この場合、最外周と最内周とにおける回転速度の違いは、式φ₁／φ₂より、約１．９倍であり、ＣＬＶ方式によりディスク１全体を再生する場合（約２．５倍）に比較して、回転速度の違いは大きくないため、距離の長いトラバースを行っても、回転速度の大きな加減速は必要なく、従って、シークタイムが長くなったり、また、消費電力が大きくなることもない。

　次に、図６は、以上のようなマルチ駆動法により、ディスク１を回転駆動し、データを再生するディスクドライブの構成例を示している。

　例えば、ＣＤ−ＲＯＭその他のディスク１は、スピンドルモータ２によって回転駆動され、このディスク１へのアクセスは、光ピックアップ３によって行われるようになされている。

　即ち、光ピックアップ３は、レーザダイオード４、対物レンズ５、ビームスプリッタ６、およびＰＤ（フォトディテクタ）７から構成されている。レーザダイオード４は光ビームを発し、この光ビームは、ビームスプリッタ６を介して対物レンズ５に入射する。対物レンズ５では、光ビームがディスク１上に集光される。ディスク１上に集光された光ビームは、そこで反射され、その反射光は、ビームスプリッタ６に入射し、そこで略９０度反射され、ＰＤ７に入射する。ＰＤ７では、ビームスプリッタ６からの反射光が受光され、その受光量に対応する電気信号としてのＲＦ（Radio Frequency）信号が出力される。

　このＲＦ信号は、ＲＦアンプ１０１に供給され、そこで、増幅や等化処理などが施された後、信号処理ＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）１０２に供給される。信号処理ＬＳＩ１０２は、機能的なブロックとして、位置情報検出部１０３およびスピンドルサーボ制御回路１０４などを内蔵しており、ＲＦアンプ１０１からのＲＦ信号は、位置情報検出部１０３に入力される。

　位置情報検出部１０３では、ＲＦ信号からサブコードが抽出され、そのサブコードで表されるサブコード時間が検出される。ここで、サブコード時間は、上述したように、１倍速再生で再生を行ったときの絶対時間（最内周からの再生時間）であり、従って、このサブコード時間から、光ピックアップ３の位置、即ち、光ピックアップ３がアクセスしているディスク１の位置（領域）を認識することができる（このことから、サブコード時間は、ディスク１上の位置を示す位置情報であるということができる）。

　位置情報検出部１０３は、サブコード時間から、光ピックアップ３の位置を認識し、マイコン２０に供給する。マイコン２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成され（いずれも図示せず）、位置情報検出部１０３からの光ピックアップ３の位置におけるディスク１の線速度（光ピックアップ３に対する、ディスク１の線速度）が所定の速度になるように、スピンドルサーボ制御回路１０４を介して、スピンドルモータ２を制御する。

　即ち、マイコン２０は、機能的なブロックとして、線速度設定部１０５などを内蔵しており、線速度設定部１０５では、位置情報検出部１０３からの光ピックアップ３の位置に基づいて、図４または図５に示したマルチ駆動法により、ディスク１が回転駆動されるように、線速度が設定される。

　具体的には、例えば、図４に示したように、図６のディスクドライブについてのメカ系限界線と信号処理系限界線とが表される場合において、光ピックアップ３が、ディスク１の最内周から限界半径Ｘまでの領域にアクセスしているときには、回転速度が約４０００ｒｐｍ（正確には、式（５）により、４１５１．９ｒｐｍ）の一定速度で、ＣＡＶ方式により回転駆動されるように、線速度が設定される。また、光ピックアップ３が、ディスク１の限界半径Ｘから最外周までの領域にアクセスしているときには、１６倍速に対応する一定の線速度で、ＣＬＶ方式により回転駆動されるように、線速度が設定される。

　線速度設定部１０５において設定された線速度は、信号処理ＬＳＩ１０２のスピンドルサーボ制御回路１０４に供給される。スピンドルサーボ制御回路１０４では、光ピックアップ３がアクセスしているディスク１の位置における線速度が、線速度設定部１０５からの線速度と一致するように、スピンドルモータ２を制御する。スピンドルモータ２は、スピンドルサーボ制御回路１０４からの制御にしたがって、ディスク１を回転駆動し、これにより、ディスク１は、図４に示したように、光ピックアップ３が、その最内周から限界半径Ｘまでの領域、または限界半径Ｘから最外周までの領域にアクセスしているとき、それぞれＣＡＶ方式またはＣＬＶ方式で回転駆動される。

　次に、図７は、図６のディスクドライブのより詳細な構成例を示している。なお、図中、図６における場合と対応する部分については、同一の符号を付してある。また、図７において、図６のＲＦアンプ１０１は、Ｉ／Ｖ（電流／電圧）アンプ８およびＲＦイコライザ９に、信号処理ＬＳＩ１０２は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０（信号処理系）、光学系サーボ信号処理回路２２、ＬＰＦ（Low Pass Filter）２３、ＶＣＯ２４、スイッチ２５、ＯＳＣ２６（クリスタルＸＴＡＬを含む）、分周器２７、位相比較器２８、分周器２９、ＬＰＦ３０、速度検出器３２、および分周器３３に、それぞれ相当する。さらに、図７において、図６の位置情報検出部１０３は、サブコード処理部１３に、スピンドルサーボ制御回路１０４は、スピンドルサーボ信号処理回路１８、ＬＰＦ２３、ＶＣＯ２４、ＯＳＣ２６、分周器２７、位相比較器２８、および分周器２９に、それぞれ相当する。

　上述したように、光ピックアップ３は、光ビームをディスク１に照射し、その反射光を受光することによって、ＲＦ信号を出力するようになされている。なお、光ピックアップ３は、トラッキングアクチュエータおよびフォーカスアクチュエータを内蔵しており（いずれも図示せず）、トラッキングアクチュエータまたはフォーカスアクチュエータは、ディスク１上に形成される光ビームのスポットの位置を、いわゆるトラッキング方向（半径方向）またはフォーカス方向（光ビームの光軸方向）に、それぞれ移動させるようになされている。さらに、光ピックアップ３は、スレッド送りモータ（粗動モータ）（図示せず）により、ディスク１の半径方向に移動されるようになされており、これにより、光ピックアップ３は、所望のトラックに対応する位置にシークされるようになされている。

　光ピックアップ３から出力されるＲＦ信号は、Ｉ／Ｖアンプ８に供給される。Ｉ／Ｖアンプ８では、ＲＦ信号が、電流から電圧の信号に変換され、ＲＦイコライザ９に供給される。ＲＦイコライザ９では、Ｉ／Ｖアンプ８からのＲＦ信号が波形整形され、ＤＳＰ１０と光学系サーボ信号処理回路２２に供給される。

　光学系サーボ信号処理回路２２では、ＲＦイコライザ９からのＲＦ信号に基づいて、トラッキングサーボ系、フォーカスサーボ系、およびスレッドサーボ系が制御される。即ち、光学系サーボ信号処理回路２２は、トラッキングアクチュエータ、フォーカスアクチュエータ、およびスレッド送りモータを駆動するためのサーボ信号を生成して出力する。これにより、トラッキングアクチュエータは、ディスク１上に形成される光ビームのスポットが、再生対象のトラックに追従するように、また、フォーカスアクチュエータは、その光ビームがディスク１上に集光するように、それぞれ対物レンズ５を駆動する。また、スレッド送りモータは、再生対象のトラックに対応する位置に、光ピックアップ３を移動させる。

　一方、ＤＳＰ１０は、ＰＬＬ（Phase Lock Loop）アシンメトリ補正回路１１、ＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）復調回路１２、サブコード処理回路１３、ＲＡＭ１４、エラー訂正回路１５、デインターリーブ回路１６、クロック発生器１７、およびスピンドルサーボ信号処理回路１８から構成されおり、各種の信号処理（ディジタル信号処理）を行うようになされている。

　即ち、ＲＦイコライザ９が出力するＲＦ信号は、ＰＬＬアシンメトリ補正回路１１に入力される。ＰＬＬアシンメトリ補正回路１１では、ＲＦ信号のアシンメトリ（asymmetry）、即ち、ＲＦ信号のアイパターンの中心が、その振幅の中心からずれた状態が補正される。なお、ＰＬＬアシンメトリ補正回路１１は、ＲＦ信号（２値信号）からクロックを生成するＰＬＬ回路（図示せず）を内蔵しており、このＰＬＬ回路により生成されるクロックに基づいて、アシンメトリの補正を行うようになされている。

　ＰＬＬアシンメトリ補正回路１１においてアシンメトリの補正されたＲＦ信号は、ＥＦＭ復調回路１２に供給される。ＥＦＭ復調回路１２では、ＲＦ信号がＥＦＭ復調され、その結果得られる復調信号が、情報としてのデータ（例えば、コンピュータプログラム、画像、文字、オーディオその他）およびエラー訂正、検出用の符号（例えば、ＣＩＲＣ（Cross Interleave Reed-Solomon Code）など）と、サブコードとに分離される。データおよびＣＩＲＣコードはＲＡＭ１４に供給され、サブコードはサブコード処理回路１３に供給される。

　ＲＡＭ１４は、ＥＦＭ復調回路１２からのデータおよびＣＩＲＣコードを一時記憶する。そして、エラー訂正回路１５において、ＲＡＭ１４に記憶されたデータのエラー訂正が、同じくＲＡＭ１４に記憶されたＣＩＲＣコードに基づいて行われる。その後、デインターリーブ回路１６において、エラー訂正後のデータが、ＲＡＭ１４から所定の順序で読み出され、これにより、ＣＩＲＣのインターリーブが解かれたデータが出力される。

　スピンドルサーボ信号処理回路１８は、デインターリーブ回路１６がＲＡＭ１４から読み出すデータ（例えば、そのデータから構成されるフレームの同期信号など）を監視することで、その再生レートを認識する。そして、スピンドルサーボ信号処理回路１８では、データの再生レート（これは、光ピックアップ３が、ディスク１にアクセスしている位置の線速度に対応する）の、ＶＣＯ２４が出力しているクロックの周波数に対するエラー（誤差）が生成され、これが、サーボエラー信号（スピンドルサーボエラー信号）として、ＬＰＦ２３に出力される。

　ＬＰＦ２３では、スピンドルサーボ信号処理回路１８からのサーボエラー信号がフィルタリングされることにより、その高周波成分がカットされ、ＶＣＯ２４に供給される。ＶＣＯ２４は、可変の周波数のクロックである可変クロックを出力している。即ち、ＶＣＯ２４は、ＬＰＦ２３からのサーボエラー信号を０にする周波数の可変クロック（ＶＣＯＣＫ）を生成し、スイッチ２５の端子ｙ、分周器２７、および速度検出器３２に出力する。ここで、サーボエラー信号が０になったときにおける可変クロックは、ディスク１からのデータの再生レートに同期することになるから、この可変クロックの周波数から、再生レート、即ち、光ピックアップ３が、ディスク１にアクセスしている位置の線速度を認識することができる。

　分周器２７は、ＶＣＯ２４からの可変クロックを分周比Ｍで分周し（可変クロックの周波数をｆｖとするとき、その周波数をｆｖ／Ｍとし）、位相比較器２８の一方の入力端子に供給する。また、位相比較器２８の他方の入力端子には、分周器２９の出力が供給されるようになされており、分周器２９は、ＯＳＣ２６の出力を分周比Ｎで分周し、位相比較器２８に供給する。

　ＯＳＣ２６は、例えば、１６．９３４４ＭＨｚ（＝４４．１ｋＨｚ×３８４）などの固定の周波数のクロックである固定クロックを生成し、スイッチ２５の端子ｘ、分周器２９、および３３に供給している。

　従って、分周器２９では、ＯＳＣ２６からの固定クロックが分周比Ｎで分周され（固定クロックの周波数をｆｃとするとき、その周波数がｆｃ／Ｎとされ）、位相比較器２８に供給される。

　位相比較器２８は、分周器２７と２９との出力どうしを比較し、その位相差を検出する。この位相差は、ＬＰＦ３０でフィルタリングされ、スピンドルモータ２の駆動信号として、ドライバ３１に供給される。ドライバ３１は、ＬＰＦ３０からの駆動信号にしたがって、スピンドルモータ２を回転駆動する。

　なお、分周器２７または２９における分周比ＭまたはＮそれぞれは、マイコン２０によって設定されるようになされている。

　スイッチ２５は、クロック発生器１７に接続されており、従って、スイッチ２５が、端子ｘまたはｙを選択したとき、クロック発生器１７には、固定クロックまたは可変クロックがそれぞれ供給される。クロック発生器１７は、その入力信号に対応した周波数のシステムクロックを生成し、ＤＳＰ１０を構成する各ブロックに供給するようになされている。即ち、クロック発生回路１７は、スイッチ２５が端子ｘを選択しているときには、固定クロックにしたがって、１６．９３４４ＭＨｚのシステムクロックを生成し、また、スイッチ２５が端子ｙを選択しているときには、可変クロックにしたがって、スピンドルサーボ信号処理回路１８が出力するサーボエラー信号を０にするようなシステムクロックを生成し、ＤＳＰ１０を構成する各ブロックに供給する。

　この結果、ＤＳＰ１０を構成する各ブロックは、スイッチ２５が端子ｘを選択しているときには、１６．９３４４ＭＨｚのシステムクロックに同期して、また、スイッチ２５が端子ｙを選択しているときには、スピンドルサーボ信号処理回路１８が出力するサーボエラー信号を０にするようなシステムクロックに同期して、それぞれ動作することになる。

　従って、スイッチ２５が端子ｙを選択している場合、ディスク１の回転にむらがあったとしても、そのむらに追従するようにシステムクロックが変化するので、即ち、ディスク１の回転に追従して、ＤＳＰ１０を構成する各ブロックが動作するので、例えば、外乱などにより、ディスク１の回転にむらが生じても、それに同期した信号処理を行うことが可能となる。極端には、例えば、ディスク１を、ユーザが手などを使って回転させた場合などにおいても、信号処理が可能となる。

　さらに、スイッチ２５が端子ｙを選択している場合には、分周器２７または２９における分周比ＭまたはＮそれぞれを適当な値に設定することによって、ディスク１から、データを所望の再生レートで再生することが可能となる。

　即ち、例えば、固定クロックに同期して、ディスク１が回転駆動された場合に１倍速再生が行われるとすると、ＭとＮとを同一の値としたときには、ＶＣＯ２４が出力する可変クロックは、ＯＳＣ２６が出力する固定クロックの周波数と一致するようになり、その結果、１倍速再生が行われるように、スピンドルモータ２が回転駆動される。

　また、固定クロックまたは可変クロックの周波数を、それぞれＦｃまたはＦｖとすると、ＶＣＯ２４は、式Ｆｃ／Ｎ＝Ｆｖ／Ｍを成立させるような周波数Ｆｖの可変クロックを出力することになるから、例えば、Ｍ／Ｎ＝２としたときには、２倍速再生が行われるように、スピンドルモータ２が回転駆動される。

　なお、スイッチ２５は、マイコン２０の制御にしたがって、端子ｘまたはｙのうちのいずれか一方を選択するようになされている。即ち、マイコン２０は、固定の周波数のシステムクロックに同期してデータを再生する必要がある場合（例えば、ディスク１が、再生レートが変化することによりワウフラッタが生じるオーディオデータが記録されたオーディオＣＤなどの場合（このワウフラッタを防止するためには、莫大な容量のメモリが必要となる））には、スイッチ２５に端子ｘを選択させ、それ以外の場合には、端子ｙを選択させるようになされている。

　分周比ＭとＮとは、上述したように、マイコン２０によって設定されるようになされており、マイコン２０は、この分周比ＭおよびＮを適当な値に設定することによって、スピンドルモータ２によるディスク１の回転速度、即ち、ディスク１からのデータの再生速度（光ピックアップ３が、ディスク１にアクセスしている位置の線速度）を制御する。

　即ち、マイコン２０には、サブコード処理回路１３の出力が供給されるようになされており、サブコード処理回路１３は、ＥＦＭ復調回路１３からのサブコードを処理することで、サブコード時間を求め、マイコン２０に供給する。

　マイコン２０では、サブコード処理回路１３からのサブコード時間に基づいて、光ピックアップ３がディスク１にアクセスしている位置が認識され、その位置が、最内周から限界半径Ｘまでの領域内または限界半径Ｘから最外周までの領域内であるとき、それぞれＣＡＶまたはＣＬＶ方式で、ディスク１が回転駆動されるように、分周比ＭおよびＮが設定される。

　具体的には、例えば、図４に示したように、ディスク１を回転駆動させる場合には、式（１０）で説明したように、限界半径Ｘにおけるサブコード時間は４１．６分であるから、マイコン２０は、サブコード時間が０分（最内周）から４１．６分までの間は、回転速度が約４０００ｒｐｍで一定となる線速度が得られるように、また、サブコード時間が４１．６分から７４．２分（最外周（式（３））までの間は、再生レート（再生速度）が１６倍速となる線速度が得られるように、それぞれ分周比ＭとＮを設定し、分周器２７と２９に供給する。

　従って、この場合、スピンドルモータ２またはＤＳＰ１０の処理の限界が、図４に示したメカ系限界線または信号処理系限界線でそれぞれ表されるとき、上述したように、ディスク１を、効率良く回転駆動し、そのデータの処理を行うことができる。

　ところで、図７の実施例においては、速度検出器３２が設けられており、マイコン２０には、この速度検出器３２の出力（ＭＣＵＤＴ）が供給されるようになされている。速度検出器３２には、上述したように、ＶＣＯ２４の出力（ＶＣＯＣＫ）（可変クロック）が供給される他、ＯＳＣ２６から固定クロックが分周器３３を介して供給されるとともに、マイコン２０からリード信号ＭＣＵＬＤおよびクロックＭＣＵＣＫが供給されるようになされている。そして、速度検出器３２は、ＶＣＯ２４が出力する可変クロックＶＣＯＣＫを、所定期間ごとにカウントし、そのカウント値ＭＣＵＤＴをマイコン２０に供給するようになされている。

　ここで、上述したように、可変クロックは、ディスク１からのデータの再生レートに同期するから、この可変クロックの周波数、即ち、所定期間における可変クロックのカウント値は、光ピックアップ３がディスク１にアクセスしている位置の線速度に対応しており、従って、可変クロックを所定期間ごとにカウントすることで、ディスク１の線速度を求めることができる。

　そこで、マイコン２０は、速度検出器３２の出力から、ディスク１の線速度を認識し、それが理想値と異なる場合には、分周比ＭとＮを補正することで、ディスク１の線速度を理想値に一致させるようになされている。

　なお、以上のように、分周比ＭとＮとを設定することで、任意の再生速度による再生を行うことができるディスクドライブについては、本件出願人が先に出願した、例えば、特願平７−２４１０６８号（あるいは、欧州特許公開番号ＥＰ０７１４０９７−Ａ）などに、その詳細が記載されている。

　次に、図８は、図７の速度検出器３２の構成例を示しており、図９は、そのタイミングチャートを示している。

　Ｄフリップフロップ４２には、ＯＳＣ２６が出力する固定クロックＸＴＡＬ（図９（Ａ））を、分周器３３（図７）において分周比Ｌ（例えば、Ｌ＝８など）で分周した分周信号ＸＴＷ（図９（Ｂ））が供給されるようになされており、このＤフリップフロップ４２は、ＶＣＯ２４が出力する可変クロックＶＣＯＣＫ（図９（Ｃ））のタイミング（例えば、その立ち上がりエッジのタイミングなど）で、分周信号ＸＴＷをラッチするようになされている。

　ここで、図９の実施例では、分周信号ＸＴＷ（図９（Ｂ））の周期は、固定クロックＸＴＡＬの周期を８倍にしたものであるが、分周信号ＸＴＷの周期を、固定クロックＸＴＡＬの周期の何倍にするかは特に限定されるものではなく、例えば、可変クロックＶＣＯＣＫのカウント値の精度その他によって決定するようにすることができる。

　Ｄフリップフロップ４２の出力は、Ｄフリップフロップ４３の入力端子Ｄと、ＯＲゲートの一方の入力端子に供給されるようになされており、Ｄフリップフロップ４３では、Ｄフリップフロップ４２における場合と同様に、可変クロックＶＣＯＣＫ（図９（Ｃ））のタイミングで、Ｄフリップフロップ４３の出力がラッチされ、ＯＲゲート４４の他方の入力端子に供給される。

　ＯＲゲート４４では、Ｄフリップフロップ４２と４３との出力のＯＲ（論理和）が演算され、その演算結果がロード信号ＬＤ（図９（Ｄ））として、カウンタ４５のリセット端子ＲＳＴおよびレジスタ４７のロード端子Ｌｏａｄに供給される。

　カウンタ４５は、例えば、４ビットのカウンタで、そのクロック端子ＣＫには、可変クロックＶＣＯＣＫが供給されるようになされている。そして、カウンタ４５は、そのクロック端子ＣＫに供給される可変クロックＶＣＯＣＫをカウントし、その結果得られる４ビットのカウント値（例えば、最上位ビットからＱＡ，ＱＢ，ＱＣ，ＱＤ）（図９（Ｅ））を、そのリセット端子ＲＳＴに供給されるロード信号ＬＤのタイミング（例えば、その立ち下がりエッジのタイミングなど）でリセットしながら、レジスタ４７に出力する。

　なお、カウンタ４５が出力する４ビットのカウント値（図９（Ｅ））は、４入力のＮＡＮＤゲート４６にも供給されるようになされており、ＮＡＮＤゲート４６では、カウンタ４５からの４ビットのカウント値のＮＡＮＤ（論理積の否定）が演算され、カウンタ４５のイネーブル端子ＥＮに供給されるようになされている。カウンタ４５は、そのイネーブル端子ＥＮに１が入力されているときには、可変クロックＶＣＯＣＫのカウントを行い、また、イネーブル端子ＥＮに０が入力されているときには、そのカウント動作を停止するようになされており、従って、カウンタ４５がオーバーフローしそうなとき、即ち、図８の実施例では、カウント値が１１１１Ｂ（Ｂは、その前の数字が２進数であることを表す）となったとき、そのカウント値をそのまま保持するようになされている。

　レジスタ４７は、例えば、カウンタ４５と同様に、４ビットで構成されるレジスタで、そのロード端子Ｌｏａｄに供給されるロード信号ＬＤ（図９（Ｄ））のタイミングで、カウンタ４５が出力しているカウント値（図９（Ｅ））を読み込んで記憶する。この結果、レジスタ４７には、あるロード信号ＬＤから次のロード信号までの間の可変クロックＶＣＯＣＫ（図９（Ｃ））をカウントしたカウント値（図９（Ｆ））が記憶されることになる。

　レジスタ４７に記憶されたカウント値は、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換器４８に出力される。Ｐ／Ｓ変換器４８は、マイコン２０から供給されるクロックＭＣＵＣＫに同期して、レジスタ４７から供給されたパラレルデータとしての４ビットのカウント値をシリアルデータＭＣＵＤＴに変換し、そのシリアルデータＭＣＵＤＴを、マイコン２０から供給されるロード信号ＭＣＵＬＤのタイミングで、マイコン２０に供給する。

　即ち、本実施例においては、マイコン２０と速度検出器３２との間のインターフェイスは、例えば、シリアルインターフェイスとされており、Ｐ／Ｓ変換器４８では、線速度に対応する、所定期間における可変クロックＶＣＯＣＫのカウント値が、パラレルデータからシリアルデータに変換され、マイコン２０に供給される。

　次に、例えば、図４に示したようなマルチ駆動法によりディスク１が回転駆動される場合の、図７のディスクドライブの動作について、図１０のフローチャートを参照して、さらに説明する。

　例えば、図示せぬ操作部が操作されることにより、ディスク１の再生が指令されると、ステップＳ１において、マイコン２０は、スイッチ２５を制御することにより、このスイッチ２５を端子ｙ側に切り換える。そして、ステップＳ２において、ディスク１の再生が開始される。即ち、レーザダイオード４が発する光ビームが、ディスク１に照射される。ディスク１では、この光ビームが反射され、その反射光が、ＰＤ７で受光される。ＰＤ７では、ディスク１からの反射光が光電変換されることにより、ＲＦ信号とされ、Ｉ／Ｖアンプ８およびＲＦイコライザ９を介して、ＤＳＰ１０に供給される。

　ＤＳＰ１０では、ＲＦ信号が、ＰＬＬアシンメトリ補正回路１１およびＥＦＭ復調回路１２で処理され、その結果得られるサブコードがサブコード処理回路１３に供給される。サブコード処理回路１３では、サブコードからサブコード時間が検出され、マイコン２０に供給される。マイコン２０では、このサブコード時間が、ステップＳ３において受信される。

　マイコン２０において、サブコード時間が受信されると、ステップＳ３からＳ４に進み、そのサブコード時間に基づいて、光ピックアップ３によるディスク１の再生位置（光ピックアップ３がアクセスしているディスク１の位置）が、限界半径Ｘより内周側であるか、または外周側であるかが、上述したようにして判定される。

　ステップＳ４において、光ピックアップ３によるディスク１の再生位置が、限界半径Ｘより内周側であると判定された場合、ステップＳ５に進み、マイコン２０において、ＣＡＶ方式で、ディスク１を回転駆動するように、分周比ＭとＮが設定され、分周器２７と２９に供給される。そして、ステップＳ３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

　一方、ステップＳ４において、光ピックアップ３によるディスク１の再生位置が、限界半径Ｘより外周側であると判定された場合、ステップＳ６に進み、マイコン２０において、ＣＬＶ方式で、ディスク１を回転駆動するように、分周比ＭとＮが設定され、分周器２７と２９に供給される。そして、ステップＳ３に戻り、以下、同様の処理が繰り返される。

　ここで、図４に示したように、限界半径Ｘより外周側において、ＣＬＶ方式により、１６倍速で、ディスク１を回転駆動する場合には、分周比ＭとＮとの比（Ｍ／Ｎ）を１６に設定すれば良いが、限界半径Ｘより内周側において、ＣＡＶ方式により、ディスク１を回転駆動する場合には、分周比ＭとＮとの比は、例えば、次のようにして設定することができる。

　即ち、分周比ＭとＮとの比は、何倍速再生を行うかによって決まり、また、何倍速再生かは、１倍速再生時の線速度の何倍の線速度かによって決定される。ＣＡＶ方式では、回転速度が既知であるから（図４における場合には、上述したように、４１５１．９ｒｐｍ）、再生位置の半径（回転中心から再生位置までの距離）が分かれば、その再生位置における線速度を求めることができる。

　一方、再生位置の半径は、サブコード時間から求めることができ、従って、所定の回転速度で、ディスク１を回転させるための、ある再生位置における線速度は、サブコード時間から求めることができる。

　即ち、例えば、いま、サブコード時間をｔと、求めるべき線速度をνと、最内周のトラックの半径をＤと、最内周から再生位置までの間のトラック数をｎと、トラックピッチをδと、それぞれ表すとき、式（２）における場合と同様の近似を行うことで、次式が成立する。

　　　ｔ＝（２π／ν）（ｎＤ＋（２ｎ²δ／２）） 　　　・・・（１５）

　また、サブコード時間がｔである場合の再生位置の半径をｒと表すと、式ｒ＝Ｄ＋ｎδが成立するから、この関係を用いて、式（１５）からｎを消去すると、次のようになる。

　　　ｔ＝（π／（δν））（ｒ²−Ｄ²）　　　　　　　　・・・（１６）

　従って、サブコード時間がｔである場合の再生位置の半径ｒは、次式により求めることができる。

　　　ｒ＝（（１／π）δνｔ＋Ｄ²）^1/2　　　　　　　　・・・（１７）

　一方、ＣＡＶ方式における回転速度をφとすると、半径ｒの位置における線速度νは、次式で求めることができる。

　　　ν＝２πｒφ　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（１８）

　式（１７）および（１８）から、半径ｒを消去することにより、サブコード時間ｔから、そのサブコード時間ｔが得られる再生位置における、ディスク１の回転速度をφとするための線速度νを求めることができ、マイコン２０は、ステップＳ５において、このようにしてサブコード時間ｔから求められる線速度νにしたがって、分周比ＭとＮとの比を設定するようになされている。

　ここで、サブコード時間ｔが得られるごとに、式（１７）および（１８）から線速度νを求めても良いが、このような計算をあらかじめ行っておき、マイコン２０には、サブコード時間ｔと線速度νとの対応関係を記述したテーブルを記憶させておくようにすることも可能である。この場合、サブコード時間ｔから、即座に、線速度νを得ることが可能となる。

　なお、図４や図５に示したメカ系限界線および信号処理系限界線は１つの例であり、このメカ系限界線または信号処理系限界線は、スピンドルモータ２またはＤＳＰ１０などによってそれぞれ決まるものであるから、ディスクドライブにあらかじめ認識させておくことができ、マイコン２０では、このメカ系限界線または信号処理系限界線それぞれに基づいて、ＣＡＶまたはＣＬＶ方式でディスク１を回転駆動するときの回転速度または線速度が設定されるようになされている。

　また、限界半径Ｘは、メカ系限界線と信号処理系限界線との交点であり、これらの限界線から求めることができる。従って、限界半径Ｘにおけるサブコード時間ｔも、マイコン２０によって、これらの限界線からあらかじめ求めることができる。

　但し、図４や図５で説明した、限界半径Ｘにおけるサブコード時間ｔは、ディスク１の規格が、図１で説明したようなものである場合の値であり、従って、この規格に一致しないディスクについては、限界半径Ｘにおけるサブコード時間ｔも、上述した値には一致しない。しかしながら、図１で説明した規格は、オーディオＣＤやＣＤ−ＲＯＭなどについて一般的なものであり、この規格から大きくずれたディスクが出現しない限りは、図１で説明した規格に基づいて、限界半径Ｘにおけるサブコード時間ｔを求めても、特に問題はない。

　さらに、図１０においては、このサブコード時間ｔに基づいて、再生位置が限界半径Ｘの内周側であるか、または外周側であるかを判定するようにしたが、再生位置は、その他、例えば、次のようにして判定するようにすることも可能である。即ち、例えば、ディスクドライブのメカ系限界線と信号処理系限界線とが図４に示したようなものである場合には、ＣＡＶ方式でディスク１を回転駆動したときに、線速度が、１６倍速に対応する速度となる半径が、限界半径Ｘとなる。そこで、マイコン２０に、ステップＳ３おいて、速度検出器３２から線速度を受信させ、その線速度が１６倍速に対応する速度となる場合に、再生位置が限界半径Ｘの位置にあるとして、ディスク１の回転駆動の方式を、ＣＡＶまたはＣＬＶ方式に切り換えさせるようにすることができる。

　次に、図１１は、本発明を適用したディスクドライブの他の構成例を示している。なお、図中、図７における場合と対応する部分については、同一の符号を付してある。即ち、このディスクドライブは、ＦＧ（Frequency Generator）５１、ＦＧ周波数制御回路５２、およびスイッチ５３が新たに設けられている他は、図７のディスクドライブと同様に構成されている。

　ＦＧ５１は、スピンドルモータ２の回転速度に対応した信号（ＦＧパルス）を発生し、ＦＧ周波数制御回路５２に供給するようになされている。ＦＧ周波数制御回路５２は、ＦＧ５１の出力から、スピンドルモータ２の回転速度を認識し、その回転速度が、メカ系限界線に沿ったものとなるように、スピンドルモータ２を回転駆動させるためのドライブ信号を生成して、スイッチ５３の端子ｘに出力するようになされている。スイッチ５３は、マイコン２０の制御にしたがって、端子ｘまたはｙのうちのいずれか一方を選択するようになされている。なお、スイッチ５３の端子ｙには、ＬＰＦ３０の出力が供給されるようになされている。

　以上のように構成されるディスクドライブにおいては、再生位置が、最内周から限界半径Ｘまでの領域内にあるとき、マイコン２０によって、スイッチ５３が端子ｘ側を選択するように制御される。従って、この場合、ドライバ３１には、ＦＧ周波数制御回路５２から、スイッチ５３を介して、回転速度がメカ系限界線に沿ったものとなるようなドライブ信号が供給され、その結果、ディスク１は、メカ系限界線にしたがって、ＣＡＶ方式で回転駆動される。

　一方、再生位置が、限界半径Ｘから最外周までの領域内にあるとき、マイコン２０によって、スイッチ５３が端子ｙ側を選択するように制御される。以下、マイコン２０においては、図７における場合と同様の制御が行われ、その結果、ディスク１は、信号処理系限界線にしたがって、ＣＬＶ方式で回転駆動される。

　次に、図１２を参照して、マルチ駆動法を用いる場合における、トラバース中のスピンドルモータ２の制御方法について説明する。なお、図１２において、その横軸は、ディスク１の中心からの距離（半径）を表し、縦軸は、回転速度を表している（上述した図２乃至図５も同様）。また、図１２は、メカ系限界線と信号処理系限界線が、例えば、図４に示したようなものである場合における、再生位置（ディスク１の中心からの距離）と、ディスク１の回転速度との関係を表している。

　まず、最内周から限界半径Ｘまでの領域内においては、上述したように、ＣＡＶ方式でディスク１が回転駆動されるため、その回転速度は常に一定である。従って、この領域内でトラバースが行われる場合には、内周から外周方向（Ｆ）および外周から内周方向（Ｒ）のいずれのトラバースにおいても、そのトラバースの間に低下した回転速度を元に戻すだけの加速を、ディスク１に与えるように、スピンドルモータ２を制御すれば良い。従って、この場合、トラバース後に、データの再生を、即座に開始することができ、また、トラバースのために大きな電力が消費されることもない。

　次に、限界半径Ｘから最外周までの領域内においては、上述したように、ＣＬＶ方式でディスク１が回転駆動されるため、その線速度は常に一定であるが、回転速度は、外周側ほど低下する。従って、この領域内でトラバースが行われる場合には、そのトラバース前後の再生位置における回転速度どうしの差に対応するだけの加速または減速を、ディスク１に与える必要がある。

　即ち、内周から外周方向（Ｆ）にトラバースを行う場合においては、トラバース後の位置における回転速度を、トラバース前の位置における回転速度より低下させる必要があるから、その低下させる必要のある回転速度に対応する減速を、ディスク１に与えるように、スピンドルモータ２を制御する必要がある。

　また、外周から内周方向（Ｒ）にトラバースを行う場合においては、トラバース後の位置における回転速度を、トラバース前の位置における回転速度より上昇させる必要があるから、その上昇させる必要のある回転速度に対応する加速を、ディスク１に与えるように、スピンドルモータ２を制御する必要がある。

　従って、ＣＬＶ方式で回転駆動される領域においては、ＣＡＶ方式における場合に比較して、上述のような減速や加速を行うための時間だけ、トラバース後の再生が遅れることになり、また、そのための電力も消費されることになる。しかしながら、マルチ駆動法による場合には、図２で説明した、ディスク１を、その全体の領域に亘ってＣＬＶ方式で回転駆動する場合に比較して、ディスク１の回転速度の差の最大値が小であり、その結果、全体をＣＬＶ方式で駆動する場合に比較して、トラバース後に再生を開始するまでの時間の短縮化を図り、また、そのための消費電力も低減することができる。

　なお、このことは、ＣＡＶ方式で回転駆動される領域と、ＣＬＶ方式で回転駆動される領域との間に亘ってトラバースが行われる場合も同様である。

　以上、本発明を、ディスク１が、オーディオＣＤやＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスクであるとして、このディスク１をドライブするディスクドライブに適用した場合について説明したが、本発明は、光ディスクの他、光磁気ディスクや、相変化ディスク、磁気ディスクその他のディスク状の記録媒体をドライブするあらゆるディスクドライブに適用可能である。

　なお、本実施例では、ディスク１からデータを再生する場合について説明したが、本発明は、ディスク１にデータを記録する場合についても適用可能である。

　また、本実施例においては、マイコン２０において、サブコード時間が得られるごとに、分周比ＭとＮとの比を設定するようにしたが、この比の設定は、その他、例えば、所定の数のサブコード時間が得られるごとに設定したり、また、所定の時間ごとに設定したりするようにすることなども可能である。

　さらに、本実施例では、ディスク１を内周側と外周側とに分け、内周側（限界半径Ｘより内周側）または外周側（限界半径Ｘより外周側）を、それぞれＣＡＶまたはＣＬＶ方式で回転駆動するようにしたが、この内周側や外周側は、メカ系限界線および信号処理系限界線を越えないように回転駆動するのを条件として、その他の駆動方式により回転駆動するようにすることが可能である。

　即ち、例えば、図１３に示すように、内周側は、上述の場合と同様にＣＡＶ方式で回転駆動し、外周側は、所定の領域ごとに回転速度を変えるＭＣＬＶ（Modified CLV）方式などで回転駆動するようにすることができる。

　また、本実施例では、ディスク１を内周側と外周側との２つの領域に分け、それぞれをＣＡＶとＣＬＶ方式とで回転駆動するようにしたが、その他、例えば、図１４に示すように、ディスク１を、内周側、中間、または外周側の３つの領域に分け、それぞれをＣＡＶ，ＣＬＶ，またはＣＡＶ方式などで回転駆動するようにすることも可能である。さらに、この場合、３領域とも異なる駆動方式により、回転駆動するようにすることも可能である。

　但し、いずれにしても、メカ系限界線および信号処理系限界線を越えないように回転駆動する必要があり、また、メカ系限界線および信号処理系限界線に沿って回転駆動する場合が、最も効率が良い。

　さらに、本実施例では、サブコード時間から、再生位置を認識するようにしたが、その他、例えば、ディスク１に、セクタアドレスなどの位置情報が記録されている場合には、その位置情報から、再生位置を認識するようにすることも可能である。

本発明の対象となるディスク１の構成例を示す平面図である。 ディスク１を、メカ系限界線を越えない範囲で、ＣＬＶ方式で回転駆動する場合を説明するための図である。 ディスク１を、信号処理系限界線を越えない範囲で、ＣＡＶ方式で回転駆動する場合を説明するための図である。 本発明によるマルチ駆動法により、ディスク１を回転駆動する場合を説明するための図である。 本発明によるマルチ駆動法により、ディスク１を回転駆動する場合を説明するための図である。 マルチ駆動法によりディスク１を回転駆動するディスクドライブの第１実施例の構成を示すブロック図である。 図６のディスクドライブのより詳細な構成例を示すブロック図である。 図７の速度検出器３２の構成例を示すブロック図である。 図８の速度検出器３２の動作を説明するためのタイミングチャートである。 図７のディスクドライブの動作を説明するためのフローチャートである。 マルチ駆動法によりディスク１を回転駆動するディスクドライブの第２実施例の構成を示すブロック図である。 マルチ駆動法を用いる場合における、トラバース中のスピンドルモータ２の制御方法を説明するための図である。 本発明によるマルチ駆動法により、ディスク１を回転駆動する場合を説明するための図である。 本発明によるマルチ駆動法により、ディスク１を回転駆動する場合を説明するための図である。

符号の説明

　１　ディスク，　２　スピンドルモータ，　３　光ピックアップ，　４　レーザダイオード，　５　対物レンズ，　６　ビームスプリッタ，　７　ＰＤ，　８　Ｉ／Ｖアンプ，　９　ＲＦイコライザ，　１０　ＤＳＰ，　１１　ＰＬＬアシンメトリ補正回路，　１２　ＥＦＭ復調回路，　１３　サブコード処理回路，　１４　ＲＡＭ，　１５　エラー訂正回路，　１６　デインターリーブ回路，　１７　クロック発生器，　１８　スピンドルサーボ信号処理回路，　２０　マイコン，　２２　光学系サーボ信号処理回路，　２３　ＬＰＦ，　２４　ＶＣＯ，　２５　スイッチ，　２６　ＯＳＣ，　２７　分周器，　２８　位相比較器，　２９　分周器，　３０　ＬＰＦ，　３１　ドライバ，　３２　速度検出器，　３３　分周器，　４２，４３　Ｄフリップフロップ，　４４　ＯＲゲート，　４５　カウンタ，　４６　ＮＡＮＤゲート，　４７　レジスタ，　４８　Ｐ／Ｓ変換器，　５１　ＦＧ，　５２　ＦＧ周波数制御回路，　５３　スイッチ，　１０１　ＲＦアンプ，　１０２　信号処理ＬＳＩ，　１０３　位置情報検出部，　１０４　スピンドルサーボ制御回路，　１０５　線速度設定部

Claims (6)

1. ディスク状の記録媒体を回転駆動するディスク駆動装置であって、
   　前記記録媒体を所定の回転速度で回転駆動する駆動手段と、
   　前記記録媒体にアクセスするためのアクセス手段と、
   　前記アクセス手段がアクセスしている前記記録媒体の位置における線速度を検出する線速度検出手段と、
   　前記記録媒体の半径方向の各位置における、メカ系の限界の前記回転速度を表す線をメカ系限界線とするとともに、前記記録媒体の半径方向の各位置における、信号処理系の処理の限界の再生速度に対応する前記回転速度を表す線を信号処理系限界線とし、前記メカ系限界線と前記信号処理系限界線の交点に対応する前記記録媒体の半径を限界半径とする場合において、
   　前記アクセス手段が、前記記録媒体の最内周から前記限界半径までの領域である第１の領域にアクセスしているときには、前記記録媒体を、前記メカ系限界線に沿った前記回転速度となるように、また、前記アクセス手段が、前記限界半径から最外周までの領域である第２の領域にアクセスしているときには、前記記録媒体を、前記信号処理系限界線に沿った前記回転速度となるように、前記線速度検出手段により検出される前記線速度に基づいて、前記駆動手段を制御する制御手段と
   　を備えることを特徴とするディスク駆動装置。
2. 前記制御手段は、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity）方式により前記メカ系限界線に沿った前記回転速度で回転駆動し、ＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式により前記信号処理系限界線に沿った前記回転速度で回転駆動するように、前記駆動手段を制御する
   　ことを特徴とする請求項１に記載のディスク駆動装置。
3. 前記記録媒体には、時間を表す時間情報が記録されており、
   　前記制御手段は、前記時間情報に基づいて、前記アクセス手段が前記記録媒体にアクセスしている位置が前記第１または第２の領域のうちのいずれかであるかを認識し、その認識結果に基づいて、前記駆動手段を制御する
   　ことを特徴とする請求項１に記載のディスク駆動装置。
4. 前記制御手段は、前記線速度検出手段により検出される前記線速度に基づいて、前記アクセス手段が前記記録媒体にアクセスしている位置が前記第１または第２の領域のうちのいずれかであるかを認識し、その認識結果に基づいて、前記駆動手段を制御する
   　ことを特徴とする請求項１に記載のディスク駆動装置。
5. 固定の周波数のクロックである固定クロックを生成する固定クロック生成手段と、
   　可変の周波数のクロックである可変クロックを生成する可変クロック生成手段と、
   　前記アクセス手段が、前記記録媒体にアクセスしている位置の線速度の、前記可変クロックに対するエラーを検出するエラー検出手段と、
   　前記固定クロックを分周する固定クロック分周手段と、
   　前記可変クロックを分周する可変クロック分周手段と
   　をさらに備え、
   　前記可変クロック生成手段は、前記エラー検出手段より出力される前記エラーに対応する周波数の前記可変クロックを生成し、
   　前記駆動手段は、前記固定クロック分周手段と可変クロック分周手段との出力の差分に基づいて、前記記録媒体を回転駆動し、
   　前記制御手段は、前記固定クロック分周手段および可変クロック分周手段の分周比を設定することにより、前記駆動手段に、前記記録媒体を第１または第２の駆動方法で回転駆動させる
   　ことを特徴とする請求項１に記載のディスク駆動装置。
6. ディスク状の記録媒体を回転駆動するディスク駆動方法であって、
   　前記記録媒体にアクセスしている位置における線速度を検出し、
   　前記記録媒体の半径方向の各位置における、メカ系の限界の回転速度を表す線をメカ系限界線とするとともに、前記記録媒体の半径方向の各位置における、信号処理系の処理の限界の再生速度に対応する前記回転速度を表す線を信号処理系限界線とし、前記メカ系限界線と前記信号処理系限界線の交点に対応する前記記録媒体の半径を限界半径とする場合において、
   　検出された前記線速度に基づいて、前記記録媒体の最内周から前記限界半径までの領域である第１の領域にアクセスしているときには、前記記録媒体を、前記メカ系限界線に沿った前記回転速度となるように回転駆動し、前記限界半径から最外周までの領域である第２の領域にアクセスしているときには、前記記録媒体を、前記信号処理系限界線に沿った前記回転速度となるように回転駆動する
   　ことを特徴とするディスク駆動方法。

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