JP2004519802A - データディスクを読み取り及び／又は書き込みするための方法及び装置 - Google Patents
データディスクを読み取り及び／又は書き込みするための方法及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、連続的な螺旋の形（２）でデータを保存するディスク（１）上のデータを読み取り及び／又は書き込みする方法及び装置に関する。前記データはＮ個のスポットにより同時にＮ個のトラック（４−８、１２−２０）から読み取られる又は該Ｎ個のトラックに書き込まれる。ここでＮは２以上の整数である。前記読み取り及び／又は書き込みは、読み取り／書き込みとアクチュエータジャンプとの間の交替によって実行される。かようなマルチトラックのディスクドライブの効率を向上するため、次のジャンプ決定はリアルタイムな分析に基づいて動的に算出され、前記ディスク（１）に対するデータを読み取る／書き込むユニット（２３）の次の位置を決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データディスクを読み取り及び／又は書き込みする方法において、前記データは連続的な螺旋の形で前記ディスクに保存され、このとき前記データを読み取る及び／又は書き込むために読み取り及び／又は書き込みユニットに対して前記ディスクを回転させ、前記読み取り及び／又は書き込みユニットはアクチュエータ手段によって動かされ、２以上の整数であるＮ個のスポットによって同時にＮ個のトラック中の前記データを読み取り及び／又は書き込み、前記読み取り及び／又は書き込みは連続的な読み取り及び／又は書き取りと、アクチュエータジャンプとの間を交替することにより実行される方法に関する。
【０００２】
更に本発明は、データディスクを読み取り及び／又は書き込みする装置において、前記データは連続的な螺旋の形で前記ディスクに保存され、前記装置は、前記データを読み取る及び／又は書き込む読み取り及び／又は書き込みユニットに対して前記ディスクを回転させる回転手段と、２以上の整数であるＮ個のトラック中の前記データを同時に読み取りする及び／又はＮ個のトラック中に前記データを同時に書き込みするためのＮ個のスポットを持つ読み取り及び／書き込み手段を有する前記読み取り及び／書き込みユニットと、連続的な読み取り及び／又は書き込みとアクチュエータジャンプとの間の交替を実行するように構成された前記ヘッドを動かすアクチュエータ手段とを有する装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）のような光ディスクの分野においては、データは連続的な螺旋（ｓｐｉｒａｌ）に沿って配置される。かようなデータは、１つのレーザスポットを用いるシングルトラック（ｓｉｎｇｌｅ ｔｒａｃｋ）の読み取り専用ディスクドライブによって、又は隣接するトラックを同時に読み取るＮ個のレーザスポットを用いるマルチトラック（ｍｕｌｔｉ−ｔｒａｃｋ）読み取り専用ディスクドライブによって読み取られることができる。Ｎは２以上の整数である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
完全に前記螺旋を読み取るため、読み取りヘッドのジャンプ即ちかような読み取りヘッドを動かすアクチュエータのアクチュエータジャンプをどのように実行するかの幾つかの方法が提案されてきた。時々Ｎより小さい数のスポットが読み取りのために利用される必要があるように思われる。その理由は、Ｎ個のスポットが同時に１つのディスク周回を読み取れば、新たな位置への小さなアクチュエータジャンプが実行されるべきであることである。ジャンプはゼロ時間で実行されることはできないため、読み取り螺旋セクションにおけるギャップが生じる。前記読み取りヘッドはそれ故、戻ってこのデータを取得しなければならない。基本的に、螺旋の巻（ｔｕｒｎ）のセクションの１トラックに沿って残りのデータを読み取るために時々だけ１つのスポットを利用することが可能である。しかし、特定の点において１つのスポットのみを用いた読み取りは回避されることができず、マルチトラックの読み取り専用ドライブのかような制限された利用は非効率さに導くため不利である。
【０００５】
それ故本発明の目的は、マルチトラックディスク装置の効率を改善することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本目的は、次のアクチュエータジャンプをリアルタイムな分析に基づいて動的に算出し、前記ディスクに対する前記読み取り及び／又は書き込みユニットの次の位置を決定することを特徴とする上述のタイプによる方法を提供することにより達成される。
【０００７】
本目的は更に、次のアクチュエータジャンプをリアルタイムな分析に基づいて動的に算出し、前記ディスクに対する前記読み取り及び／又は書き込みユニットの次の位置を決定する算出手段を特徴とする上述のタイプによる装置を提供することにより達成される。
【０００８】
本発明は、トラックの一部は１つだけのスポットを利用して読み取られる必要があるという事実による、マルチトラックディスクドライブのための既知のアルゴリズムの制限、読み取り及び／書き込みユニットの次の位置を決定するためのリアルタイム分析を実行することにより克服することを可能にし、従ってアクチュエータジャンプのための特定の固定されたパターンが利用される必要がない。かくして、任意の時点で前記読み取り及び／書き込みユニットのために最適なジャンプ決定が算出されることができ、このとき複数の規則が考慮に入れられる。
【０００９】
更に、本発明によるアルゴリズムはいずれのタイムスロットからも独立して次のジャンプ位置を動的に算出するため、本発明は低いディスクの回転周期とアクチュエータジャンプを実行するために必要とされる比較的大きな時間との衝突を解決することを可能にする。かくして、該アルゴリズムは歴代のドライブにおいて容易に実施化されることができる。
【００１０】
好ましくは、データは、シークコマンドが実行された後にディスク周回全体から読み取られる又は書き込まれる。このことは、全てのＮ個の螺旋の巻のリンクが即座に実行されることができ、ユーザは機構的なシークによる遅延のみに気付くという利点を持つ。
【００１１】
好ましくは、ジャンプ決定は以下の規則：ａ）Ｎ個のスポットの全ての利用を奨励し、ｂ）２Ｎ個のトラックよりも大きいトラックジャンプを禁止し、ｃ）より長い螺旋セクションの前に、内周方向において読み取られていない又は書き込まれていない螺旋セクションに起因する読み取り又は書き込みギャップに起因するより短い螺旋セクションを読み取り及び／又は書き込み、ｄ）決定されるべき読み取り又は書き込みギャップがない場合、ディスク内周方向へのアクチュエータジャンプに特権を与え、ｅ）ディスクの外周方向と同様に内周方向へのアクチュエータジャンプを許容し、及び／又はｆ）外周方向への他の位置へのジャンプよりも短い時間で達成されることができる場合には短い螺旋セクションを２度読み取り及び／又は書き込む、という規則に基づいて為される。ここで好ましくは、規則ａ）は規則ｂ）より優先し、規則ｂ）は規則ｃ）より優先し、規則ｃ）は規則ｄ）より優先し、規則ｄ）は規則ｅ）より優先し、及び／又は規則ｅ）は規則ｆ）より優先する。これらの規則のため、全てのジャンプは非常に効率的な方法で算出されることができる。かくして、Ｎスポットシステムが、現在の位置に対して−２Ｎ個のトラックと＋２Ｎ個のトラックとの間の任意の点からバッファリングされたデータをリンクすることが可能である。
【００１２】
好ましくは、前記読み取り／書き込みユニットの次のジャンプ位置は、予め幾つかのディスク周回について算出される。最適な選択を算出するために単純な遺伝的アルゴリズムが利用されることができる。しかしながら主な制約は、全てのＮ個のスポットを利用しながらも、前記ディスクの螺旋に沿って最初の残りのギャップを読み出すこと及びデータの連続的なストリームを保証することである。従ってＮ個のスポットを、最大の読み出し又は書き込みのスループット及びデータフローの連続性に同時に帰着する位置に位置させることが可能となり、かくしてシステムの効率を増大する。
【００１３】
好ましくは、ディスク回転周期は、データをバッファリングするデータバッファがデータを使い切るまでに経過した時間に依存して算出される。とりわけ、次のジャンプ位置が、この経過時間に依存して算出される。前記バッファがデータを使い切る見込みが高い場合、前記システムは前記最適なジャンプ決定を無効にし及び／又はわずかに回転速度を減少する。反対に、前記バッファに十分なデータがある場合、前記アルゴリズムは内側の１つの螺旋の巻のみを完了する代わりに、更にＮ個の螺旋の巻を読み取る決定をしても良い。
【００１４】
本発明のこれらの及び他の態様は、添付する図を参照しながら以下に説明される実施例より明らかとなり、これを参照しながら説明されるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はＣＤ又はＤＶＤのような読み取り専用光ディスク１を模式的に示す。データは、ディスク１の中心３の領域において始まり、ディスク１の外周部に向かって続くように、連続的な螺旋２上にディスク１に書き込まれる。かくして、データは、連続的な螺旋に沿って内周から外周へディスク１に保存される。
【００１６】
図１によれば、螺旋２は複数の仮想トラック４、５、６、７、８に分割され、各トラック４乃至８は前記螺旋の３６０°のセクションから形成される。即ち仮想的な半径線９が前記螺旋２をこれらのトラック４乃至８に分割する。図４乃至９によれば、更なるトラック１２乃至２０が同様の方法で生成されていることが示される。勿論データディスクは図に示されるよりかなり多くのトラックから成ることは留意されなければならない。しかしながら簡単のため、実際のアクチュエータジャンプ及び／又は読み取り及び／又は書き込み処理を理解するために必要なこれらのトラックのみが図に示される。
【００１７】
図１乃至９に示される実施例においては、Ｎ＝３個のスポットを利用してＮ＝３個のトラックを同時に読み取り及び／又は書き込みすることが可能な読み取り及び／又は書き込みユニットが利用される。
【００１８】
以下、図１乃至１１を参照しながら読み取り専用光ディスク１の読み取りのみが説明される。しかしながら書き込みが同様の方法によって実行され得ることは本発明の範囲内のことである。
【００１９】
読み出しは、半径線においてＮ＝３個のスポットを用いて位置１ａにおいて開始する。ここで前記スポットはＮ＝３個の光ビームによって生成される。前記読み出しは、シーク命令が完全に実行されたすぐ後に開始する。ディスク１は矢印１０によって示されるように、時計回りに回転している。代わりに又は付加的に、Ｎ＝３個のスポットは矢印１１によって示されるように反時計回りに回転されることができる。ディスク１の円形の形状のため、Ｎ＝３個のスポットはディスク１が回転している間、該スポットの角度又は円周位置に関して固定されたままであることが望ましい。従って、前記スポットを生成する前記読み取り及び／又は書き込みユニットは、固定された角度又は円周位置に留まる。更に、前記Ｎ＝３個のスポット及び前記読み取り及び／又は書き込みユニットの位置は、半径方向には固定されず移動可能である。
【００２０】
図１乃至９において、再生経路即ちトラック２の読み取り螺旋セクションはそれぞれ、「ａ」によって示される開始位置と「ｂ」によって示される終了位置との間に位置する。これらの文字に先行する数は、読み出し螺旋セクションのシーケンスを識別する。
【００２１】
幾つかのディスク（例えばＤＶＤ）においてはデータは、他の位置へのいずれのアクチュエータジャンプが実行される前に完全に読み出されるべきブロックに編成されることにも留意されるべきである。簡単のため、全ての図において、全ての部分的なトラックはＮ個のスポットによって同時に、同一の仮想的な半径線まで読み取られることができることが仮定される。実際には、Ｎ個の同時の螺旋読み取りは異なる終了点を持ち、本発明の好適な実施例によるアルゴリズムはこのことを考慮に入れる。
【００２２】
図１において、破線で示されるようにＮ＝３個のトラック４、５、６のデータを同時に読み取ることにより、ディスク１の３６０°の完全な回転が実行される。
【００２３】
この状況は図１０による表の行１において示される。図１によるＮ＝３個のトラック４、５、６の読み取りは、３Ｔｒｏｔの相当するデータ時間に対応するデータの連続的な出力に帰着するのに対し、これらのＮ＝３個のトラック読み取るために必要とされる時間は図１０から得られるようにＴｒｏｔである。Ｔｒｏｔは前記ディスクの１周回、即ち３６０°についてのディスク回転周期を示し、好ましくは１４乃至２０ｍｓｅｃの範囲にある。
【００２４】
次いで、図２によれば、Ｎ＝３個のスポットが位置１ｂから位置２ａへ移動する。該移動はＮ＝３トラック先へのアクチュエータジャンプ、即ちディスク１に対して内側の位置から外側の位置へ前記読み取りユニットを動かすアクチュエータによって実行される。該ジャンプは時間を必要とするものであり、ディスク１は矢印１０の方向に依然回転しているため、次の開始位置は、半径方向にＮ＝３個のトラックの距離、及び円周方向に図２においてＴａｃｔによって示された角に対応する距離における位置２ａから始まる。Ｔａｃｔはアクチュエータジャンプを実行するために必要とされる時間をも示す。典型的にＴａｃｔは３乃至１３ｍｓｅｃ、とりわけ８乃至１０ｍｓｅｃの範囲にある。
【００２５】
図２によるＮ＝３個のトラックの読み取りの終了位置は、次のジャンプが実行されたとき、位置１ｂにおけるトラック６の読み取りを続けるためにトラックの次の螺旋セクションが位置されるように算出される。従って、図２の破線による前記再生経路の終点は、位置１ｂよりＴａｃｔ前に対応する角における位置である位置２ｂに算出される。
【００２６】
図１０に示される表によれば、位置１ｂから２ａへのアクチュエータジャンプのために必要とされる時間は、表の行２によって示されるようにＴａｃｔである。図２の破線によって示される再生経路を読み取るために必要とされる時間は、図１０による表の行３によって示されるようにＴｒｏｔ−２Ｔａｃｔと算出される。
【００２７】
図３は、実線においてここまで読み取られデータバッファにバッファリングされたトラック又はトラックのセクションを示す。しかしながら位置１ｂから位置２ａへのアクチュエータジャンプに起因するギャップのため、位置２ｂが到達されたとき、依然バッファ内には利用可能なＮ＝３個のみの連続的なデータトラックがある。
【００２８】
次のアクチュエータジャンプが位置２ｂから位置３ａへと実行され、これによりトラックを螺旋２の中心３の方向に移動する。このアクチュエータジャンプのために必要とされる時間は再びＴａｃｔである。該ジャンプの前に実行された算出のため、次の再生経路は位置３ａから始まり、かくして位置１ｂにおいてトラック６を継続する。
【００２９】
図１０に示された表によれば、とりわけ行４において、前記アクチュエータジャンプを実行するために必要とされる時間はＴａｃｔであり、図３に示された破線による位置３ａと位置３ｂとの間の読み取り螺旋セクションを読み取るための時間はＴａｃｔである。
【００３０】
図３の破線によるこれらの螺旋セクションの読み取りの後、Ｔｒｏｔ−Ｔａｃｔの時間に対応するデータの連続的な螺旋が、図２の実線によって示されるような３Ｔｒｏｔの連続的な出力データに追加される。この連続的な出力データは図４において中心３から始まりトラック７の位置２ｂにおいて終了する螺旋を形成する内側の実線により示される。
【００３１】
図４によれば、次のトラックジャンプはディスク１の外周方向に、Ｔａｃｔに対応する角の円周距離における位置４ａまでＮ＝３個のトラックをジャンプすることによって実行される。かくして、図４の破線で示されるように、次の螺旋セクションは位置４ａにおいて開始し、位置４ｂにおける終点へと算出される。
【００３２】
位置４ｂは、ここまで読み取られたトラック又はトラックのセクタに基づいて算出される。トラック７、８及び１２を位置２ｂにおいて継続するため、位置４ｂは位置２ｂよりＴａｃｔ前に対応する角における位置に配置されるように決定される。従って、アクチュエータジャンプは位置４ｂが到達された後にＮ＝３個のトラックを中心３の方向へジャンプさせて実行され、終了位置２ｂにおいて始まる次の螺旋セクションのための開始位置５ａ（図５）に帰着する。図５の破線によれば、開始位置５ａと終了位置５ｂとの間の更なる螺旋セクションは、Ｔａｃｔに対応する期間の間読み取られる。この読み出しが実行された後、２Ｔｒｏｔ＋Ｔａｃｔに対応する連続的な出力データが、４Ｔｒｏｔ−Ｔａｃｔに対応するこれまで読み取られた連続的な出力データに追加される。このことは図１０による表の行９に示される。
【００３３】
位置５ｂから次への次のジャンプは、ディスク外周方向に２個のトラックに相当し得る。しかしながら、読み出されるべき３トラック螺旋の内側の巻は、位置４ａの開始と完全にはリンクされない。それ故２Ｎ−１＝５個のトラックをジャンプし、この点から先のデータを保存することが提案される。このことは図６から得られる。必要なら、ディスク回転速度又は回転周期は少し低くされても良い。
【００３４】
位置１ａの最初のトラックと位置５ｂで終わる外側のトラック１２との間、ディスクが３回だけしか回転しない間に、ディスクの６回転に相当する連続的なデータがここで得られる。このことは６６．７％の読み出しアルゴリズムの効率に帰着する。
【００３５】
位置５ａから位置５ｂまでのセクションに続く、読み取られるべき次の螺旋セクションについては２つの選択が考えられる。即ち、図６の破線に示されるような位置６ａから位置６ｂまでの螺旋セクションか、又は位置６ａから位置６ｂ’までの螺旋セクションである。
【００３６】
該選択の如何にかかわらず、１つだけの最適な続行がある。即ち内側のＮ＝３個の螺旋セクションを再生し位置４ａに接続することである。ディスク１はアクチュエータがジャンプする間も回転し続けるため、タイミングの観点から上記２つの選択は同等である。しかしながら、終了位置４ｂに続くデータでバッファを既に一杯にするため、前者の選択がより優れている。
【００３７】
従って、図６によれば前記アルゴリズムは前記螺旋セクションを、位置６ａから始めて位置６ｂで終わるように読み取るように決定し、従って２Ｎ−１＝５個のトラックだけ外周方向にアクチュエータジャンプを実行する。
【００３８】
ジャンプ時間Ｔａｃｔ後に、Ｎ＝３トラックだけディスク１の内周方向の位置４ｂにおいて継続するため、位置６ｂが終了位置として選択される。
【００３９】
図１０によれば、位置６ａにおいて開始して位置６ｂにおいて終了する再生経路の読み取りのために必要とされる時間は、図１０による表の行１２に示されるようにＴｒｏｔ−４Ｔａｃｔである。更に、図１０による表の行１１によれば、位置５ｂから位置６ａまでのアクチュエータジャンプを実行するために必要とされる時間はＴａｃｔである。
【００４０】
図７において破線で示されるように、次の読み出しは、ディスク１のＮ＝３トラックだけ内周方向であり位置６ｂに対してＴａｃｔに対応する角の位置７ａにおいて開始する。
【００４１】
図７における破線によって示される再生経路の終点は、中心３において始まりトラック１２の位置５ｂにおいて終了する連続的な経路を継続するため、次の再生パスが位置５ｂに続く位置において開始するように算出される。
【００４２】
従って、図７によれば及び図１０による表即ち行１４から得られるように、Ｔａｃｔに相当するデータがバッファリングされる。
【００４３】
位置７ｂから位置８ａへの次のアクチュエータジャンプは、図１０に示される表の行１５に示されるように時間Ｔａｃｔを要する。読み取られるべき次の螺旋セクションは位置８ａにおいて始まり位置４ａに対応する位置８ｂ、即ち図４に関連して説明したように４ａから４ｂまでの既に読み取られた螺旋セクションの開始点において終了する。
【００４４】
かくして、時間Ｔｒｏｔ−Ｔａｃｔに相当する更なる連続的な出力データが、図６、７及び８に示された読み出しの間、即ちトラック１２の位置５ｂにおいて開始しトラック１３の位置７ｂにおいて終了して追加される。
【００４５】
図８による読み出しの間にバッファリングされたデータは、図８の破線によって示されるように２Ｔａｃｔに相当する。
【００４６】
図９によれば、次のジャンプは位置８ｂから位置９ａへ実行され、ジャンプ時間はＴａｃｔであり、これによりディスク１の外周方向に２Ｎ＝６個のトラックだけジャンプする。次いでＴｒｏｔ−７Ｔａｃｔに相当する期間データが読み取られ、かくして位置９ｂにおいて終了する。これらの時間は、図１０において示される表による行１７及び１８から得られることができる。
【００４７】
次いで、読み取られるべき次の螺旋セクションは、位置６ｂにおいて終了される螺旋セクション１６、１７及び１８の読み取りを継続するため、位置１０ａにおいて開始する。位置１０ａにおいて始まる再生は、図１０の表による行２０より得られるように、Ｔａｃｔに相当する期間実行される。
【００４８】
次のジャンプはディスク１の内周方向にＮ＝３トラックだけ実行され、位置１１ａから始まる。終了位置は１１ｂとして示される。しかしながらトラック１３及び１４は、位置８ａと位置８ｂとの間の再生の間に既に読み取られているため、位置８ａと１１ｂとの間において２度読み取られることは留意されなければならない。従って、位置１０ｂから位置１１ａへのジャンプの代わりに、２Ｎ−１トラックの外周方向へのジャンプも許容される。本決定は出力バッファ中の利用可能なデータの量によって起動されても良い。
【００４９】
図１０によれば経路１１ａから１１ｂへの読み出しの間、２Ｔａｃｔに相当するデータがバッファリングされる。
【００５０】
図６乃至９及び位置５ｂから１１ｂへの回転の数を考慮すると、必要とされる時間の総計は、図１０による表の行２３から得られるように２Ｔｒｏｔ＋Ｔａｃｔである。位置９ａと９ｂとの間、位置１０ａと１０ｂとの間、及び位置１１ａと１１ｂとの間の読み出しの間に追加された連続的な出力データは３Ｔｒｏｔ−Ｔａｃｔである。従って、図６乃至９に示されたような読み出しの間に追加された出力データの量の総計は、図１０による表の行２３に示されるように４Ｔｒｏｔ−２Ｔａｃｔである。
【００５１】
図１乃至９全体で、連続的な出力データの総計は１０Ｔｒｏｔ−２Ｔａｃｔに対応し、一方ディスク回転は５Ｔｒｏｔ＋Ｔａｃｔに相当するだけ実行された。
【００５２】
典型的なアクチュエータ時間である８ｍｓｅｃにおいて２０ｍｓｅｃの回転周期に対応する回転速度５０Ｈｚを仮定すると、効率は１８４／３２４＝５６．７％と算出される。
【００５３】
Ｎ＝３個以上のスポットを用いるディスクドライブが利用される場合、前記効率は更に増大されることができる。例えば７個のスポットへの外挿は、とりわけ６０Ｈｚのマルチトラック３２Ｘ ＤＶＤ−ＲＯＭにおいて約８３％の効率が達成されることができることを示す。
【００５４】
上述の例は、本発明によるマルチトラックシステムの性能を計算するのに容易に利用されることができるため、定角速度モードを用いるディスクドライブに関して説明された。しかしながら、前記ディスクが定線速度モードで回転している場合、Ｔａｃｔによって示された角は前記ディスクに渡って異なり、従って算出をより複雑なものにする。しかしながら、定線速度モードにおいて幾つかの、例えば２０個のトラックについて算出する場合、定角速度モードモデルが非常に良い近似を与えることがわかる。
【００５５】
従って、説明されたアルゴリズムは、定角速度モードのみを利用するディスクドライブ、定線速度モードのみを利用するディスクドライブ、又は定角速度モード及び定線速度モードの両方をサポートするディスクドライブにおいて利用される。
【００５６】
更に、読み取られたデータをバッファリングする出力バッファに十分なデータがあり、特定の時間において最適なジャンプが実行されることができない場合には、例えば２５％だけ短い時間に前記回転速度が減少されることができることは留意されなければならない。このことは前記バッファを満たすために重要である。前記回転速度を減少することは、定線速度モードにおいて又は定角速度モードにおいて為されることができる。前記バッファがデータを使い切った場合、前記システムは再生の間及びジャンプが実行される必要があるとき、前記ディスクを少し加速することを決定するというように、最適な決定を為しても良い。
【００５７】
図１１は、モータ２２によって駆動される光ディスク２１上のデータを読み取る及び／又は書き込む装置の構成を示すブロック図を示す。データを読み取り及び／又は書き込むヘッド２３は１以上のレーザダイオードを利用して５つのスポット２４を生成する。ヘッド２３はアクチュエータ２６によって、矢印２５に示されるディスク２１の半径方向に移動可能である。ヘッド２３によって読み取られるデータは、ＲＡＭのようなバッファ２７に保存される。バッファ２７は電気線２８を介してヘッド２３に接続される。更に、アクチュエータ２６は電気線２９を介してヘッド２３を動かすためのアクチュ−タジャンプを制御するマイクロコントローラ３０と接続される。マイクロコントローラ３０は更に、電気線３１を介して図１乃至９を参照しながら説明されたような再生経路の開始及び終了位置を決定するための規則を保存するメモリ３２と接続される。前記アクチュエータジャンプの算出は、リアルタイムの分析に基づいて動的にマイクロコンピュータ３０によって実行され、このときヘッド２３の現在の位置、それまで読み取られた再生経路又は螺旋セクション、例えばバッファ２７の充填状態のようなバッファ２７の状態、及びメモリ３２に保存された前記規則を考慮に入れる。次のアクチュエータジャンプはかくしてリアルタイムで決定される。
【００５８】
前記アクチュエータジャンプについて特定のパターンは利用されないが、次の読み取り及び／又は書き込み位置がどこになるかを決定するためリアルタイムの分析が為され、このとき前記アクチュエータのジャンプ時間を考慮に入れることは留意されなければならない。前記次の位置を決定するために規則のセットが利用される。前記アルゴリズムは、再生又は記録経路を最適化するために、前記アクチュエータによって実行されるべき次の予期されるジャンプのシーケンスに備える手段も提供する。これにより、前記次のジャンプは、複数の規則を考慮に入れながらリアルタイム分析に依存して常に動的に算出される。
【００５９】
加えてモータ２２は、前記回転速度をバッファ２７の状態に適応させるため、マイクロプロセッサ３０によって制御される。それ故、モータ２２は電気線３３を介してマイクロコントローラ３０に接続される。
【００６０】
図１１による装置は光ディスクからデータを読み取る及び／又は光ディスクにデータを書き込むために利用されても良い。
【００６１】
図１乃至１１による実施例は奇数の数のスポットを利用したが、スポットの数Ｎは奇数と同様に偶数であっても良い。好ましくは、スポット間の距離は読み取り／書き込みユニットのオプトメカニカル（ｏｐｔ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ）な構成によって固定され与えられるままであるように考慮される。
【００６２】
要約すると、本新たな提案の背後には幾つかの側面がある：
第１の側面は、完全なディスク周回（即ちＮ回の螺旋の巻）からのデータは、実行されたシーク命令の直後にバッファに保存されることである。このことは、全てのＮ回の螺旋の巻のリンクが即座に実行されることができ、ユーザは機構的なシークによる遅延のみに気付くであろうという利点を持つ。
【００６３】
第２の側面は、連続的な再生の間に新たなジャンプ決定が為されるときに、前記アクチュエータのジャンプ時間が常に考慮に入れられるということである。
【００６４】
第３の側面は、最大の読み出しスループットとデータフローの連続性とを同時に与える位置にＮ個のスポットを配置するため算出が予め行われるということである。
【００６５】
第４の側面は、ジャンプ決定が以下の６つの規則に基づいて為されるということである：（ｉ）Ｎ個のスポット全ての利用が常に奨励され、前記決定処理において高い優先度を持つ、（ｉｉ）２Ｎ個のトラックよりも大きなアクチュエータジャンプが許されない、（ｉｉｉ）内周側への読み取りギャップに起因するより短い螺旋の巻は、より長い螺旋の巻の前に読み出される、（ｉｖ）決定されるべきギャップがない場合、内側のアクチュエータジャンプが優先権を持つ、（ｖ）ディスクの外周側へと同様に内周側へのアクチュエータジャンプが許容される、及び（ｖｉ）短い螺旋の巻は、ディスクの外周方向への他の位置へのジャンプよりも少ない時間で達成されることができる場合は２度通過される。
【００６６】
提案される再生又は記録アルゴリズムは以下の特徴を持つ：
予め決定されたアクチュエータジャンプの長さがない。反対に全てのジャンプは、ジャンプ決定が為される前に存在する幾つかの条件に依存して動的に算出される。この特殊な振る舞いは、前記提案される再生又は記録アルゴリズムの強みの１つを表す。それ故、Ｎ個のスポットのシステムについて、現在の位置に対して−２Ｎトラックと２Ｎトラックとの間の任意の点からバッファデータをリンクすることが可能である。
【００６７】
提案される読み出し手法の他の特有な側面は、次の再生位置に関連する算出は予め幾つかのディスク周回について実行されることができるということである。単純な遺伝的アルゴリズムが、最適な選択を算出するために利用されることができる。遺伝的アルゴリズムにおいては、将来為されるべきできるだけ多くの選択が評価され、その最適のものが生き残る。しかしながら主な制約は、全てのＮ個のスポットを利用しながらも、前記ディスクの螺旋に沿って最初に残りのギャップを読み出し且つデータの連続的なストリームを保証することである。
【００６８】
提案されるアルゴリズムの更なる特徴は、ディスク回転周期と、バッファがデータを使い切る前に経過する時間との間の相関が生成されることである。後者の状況が発生する見込みが高い場合、前記システムは前記最適なジャンプ決定を無効にし及び／又はわずかにディスク回転速度を減少する。反対に、前記バッファに十分なデータがある場合、前記アルゴリズムは内側の１つの螺旋の巻のみを完了する代わりに、更にＮ個の螺旋の巻を読み取る決定をしても良い。
【００６９】
特定のアクチュエータジャンプのパターンを回避することにより、本発明はマルチトラック光ディスクドライブの効率を著しく増加させることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図２】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図３】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図４】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図５】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図６】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図７】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図８】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図９】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図１０】再生及び時間間隔並びに出力バッファにおけるデータ利用可能性を説明する表を示す。
【図１１】本発明の実施例による光ディスク読み取り及び／又は書き込み装置の構成を示すブロック図を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、データディスクを読み取り及び／又は書き込みする方法において、前記データは連続的な螺旋の形で前記ディスクに保存され、このとき前記データを読み取る及び／又は書き込むために読み取り及び／又は書き込みユニットに対して前記ディスクを回転させ、前記読み取り及び／又は書き込みユニットはアクチュエータ手段によって動かされ、２以上の整数であるＮ個のスポットによって同時にＮ個のトラック中の前記データを読み取り及び／又は書き込み、前記読み取り及び／又は書き込みは連続的な読み取り及び／又は書き取りと、アクチュエータジャンプとの間を交替することにより実行される方法に関する。
【０００２】
更に本発明は、データディスクを読み取り及び／又は書き込みする装置において、前記データは連続的な螺旋の形で前記ディスクに保存され、前記装置は、前記データを読み取る及び／又は書き込む読み取り及び／又は書き込みユニットに対して前記ディスクを回転させる回転手段と、２以上の整数であるＮ個のトラック中の前記データを同時に読み取りする及び／又はＮ個のトラック中に前記データを同時に書き込みするためのＮ個のスポットを持つ読み取り及び／書き込み手段を有する前記読み取り及び／書き込みユニットと、連続的な読み取り及び／又は書き込みとアクチュエータジャンプとの間の交替を実行するように構成された前記ヘッドを動かすアクチュエータ手段とを有する装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）のような光ディスクの分野においては、データは連続的な螺旋（ｓｐｉｒａｌ）に沿って配置される。かようなデータは、１つのレーザスポットを用いるシングルトラック（ｓｉｎｇｌｅ ｔｒａｃｋ）の読み取り専用ディスクドライブによって、又は隣接するトラックを同時に読み取るＮ個のレーザスポットを用いるマルチトラック（ｍｕｌｔｉ−ｔｒａｃｋ）読み取り専用ディスクドライブによって読み取られることができる。Ｎは２以上の整数である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
完全に前記螺旋を読み取るため、読み取りヘッドのジャンプ即ちかような読み取りヘッドを動かすアクチュエータのアクチュエータジャンプをどのように実行するかの幾つかの方法が提案されてきた。時々Ｎより小さい数のスポットが読み取りのために利用される必要があるように思われる。その理由は、Ｎ個のスポットが同時に１つのディスク周回を読み取れば、新たな位置への小さなアクチュエータジャンプが実行されるべきであることである。ジャンプはゼロ時間で実行されることはできないため、読み取り螺旋セクションにおけるギャップが生じる。前記読み取りヘッドはそれ故、戻ってこのデータを取得しなければならない。基本的に、螺旋の巻（ｔｕｒｎ）のセクションの１トラックに沿って残りのデータを読み取るために時々だけ１つのスポットを利用することが可能である。しかし、特定の点において１つのスポットのみを用いた読み取りは回避されることができず、マルチトラックの読み取り専用ドライブのかような制限された利用は非効率さに導くため不利である。
【０００５】
それ故本発明の目的は、マルチトラックディスク装置の効率を改善することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本目的は、次のアクチュエータジャンプをリアルタイムな分析に基づいて動的に算出し、前記ディスクに対する前記読み取り及び／又は書き込みユニットの次の位置を決定することを特徴とする上述のタイプによる方法を提供することにより達成される。
【０００７】
本目的は更に、次のアクチュエータジャンプをリアルタイムな分析に基づいて動的に算出し、前記ディスクに対する前記読み取り及び／又は書き込みユニットの次の位置を決定する算出手段を特徴とする上述のタイプによる装置を提供することにより達成される。
【０００８】
本発明は、トラックの一部は１つだけのスポットを利用して読み取られる必要があるという事実による、マルチトラックディスクドライブのための既知のアルゴリズムの制限、読み取り及び／書き込みユニットの次の位置を決定するためのリアルタイム分析を実行することにより克服することを可能にし、従ってアクチュエータジャンプのための特定の固定されたパターンが利用される必要がない。かくして、任意の時点で前記読み取り及び／書き込みユニットのために最適なジャンプ決定が算出されることができ、このとき複数の規則が考慮に入れられる。
【０００９】
更に、本発明によるアルゴリズムはいずれのタイムスロットからも独立して次のジャンプ位置を動的に算出するため、本発明は低いディスクの回転周期とアクチュエータジャンプを実行するために必要とされる比較的大きな時間との衝突を解決することを可能にする。かくして、該アルゴリズムは歴代のドライブにおいて容易に実施化されることができる。
【００１０】
好ましくは、データは、シークコマンドが実行された後にディスク周回全体から読み取られる又は書き込まれる。このことは、全てのＮ個の螺旋の巻のリンクが即座に実行されることができ、ユーザは機構的なシークによる遅延のみに気付くという利点を持つ。
【００１１】
好ましくは、ジャンプ決定は以下の規則：ａ）Ｎ個のスポットの全ての利用を奨励し、ｂ）２Ｎ個のトラックよりも大きいトラックジャンプを禁止し、ｃ）より長い螺旋セクションの前に、内周方向において読み取られていない又は書き込まれていない螺旋セクションに起因する読み取り又は書き込みギャップに起因するより短い螺旋セクションを読み取り及び／又は書き込み、ｄ）決定されるべき読み取り又は書き込みギャップがない場合、ディスク内周方向へのアクチュエータジャンプに特権を与え、ｅ）ディスクの外周方向と同様に内周方向へのアクチュエータジャンプを許容し、及び／又はｆ）外周方向への他の位置へのジャンプよりも短い時間で達成されることができる場合には短い螺旋セクションを２度読み取り及び／又は書き込む、という規則に基づいて為される。ここで好ましくは、規則ａ）は規則ｂ）より優先し、規則ｂ）は規則ｃ）より優先し、規則ｃ）は規則ｄ）より優先し、規則ｄ）は規則ｅ）より優先し、及び／又は規則ｅ）は規則ｆ）より優先する。これらの規則のため、全てのジャンプは非常に効率的な方法で算出されることができる。かくして、Ｎスポットシステムが、現在の位置に対して−２Ｎ個のトラックと＋２Ｎ個のトラックとの間の任意の点からバッファリングされたデータをリンクすることが可能である。
【００１２】
好ましくは、前記読み取り／書き込みユニットの次のジャンプ位置は、予め幾つかのディスク周回について算出される。最適な選択を算出するために単純な遺伝的アルゴリズムが利用されることができる。しかしながら主な制約は、全てのＮ個のスポットを利用しながらも、前記ディスクの螺旋に沿って最初の残りのギャップを読み出すこと及びデータの連続的なストリームを保証することである。従ってＮ個のスポットを、最大の読み出し又は書き込みのスループット及びデータフローの連続性に同時に帰着する位置に位置させることが可能となり、かくしてシステムの効率を増大する。
【００１３】
好ましくは、ディスク回転周期は、データをバッファリングするデータバッファがデータを使い切るまでに経過した時間に依存して算出される。とりわけ、次のジャンプ位置が、この経過時間に依存して算出される。前記バッファがデータを使い切る見込みが高い場合、前記システムは前記最適なジャンプ決定を無効にし及び／又はわずかに回転速度を減少する。反対に、前記バッファに十分なデータがある場合、前記アルゴリズムは内側の１つの螺旋の巻のみを完了する代わりに、更にＮ個の螺旋の巻を読み取る決定をしても良い。
【００１４】
本発明のこれらの及び他の態様は、添付する図を参照しながら以下に説明される実施例より明らかとなり、これを参照しながら説明されるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１はＣＤ又はＤＶＤのような読み取り専用光ディスク１を模式的に示す。データは、ディスク１の中心３の領域において始まり、ディスク１の外周部に向かって続くように、連続的な螺旋２上にディスク１に書き込まれる。かくして、データは、連続的な螺旋に沿って内周から外周へディスク１に保存される。
【００１６】
図１によれば、螺旋２は複数の仮想トラック４、５、６、７、８に分割され、各トラック４乃至８は前記螺旋の３６０°のセクションから形成される。即ち仮想的な半径線９が前記螺旋２をこれらのトラック４乃至８に分割する。図４乃至９によれば、更なるトラック１２乃至２０が同様の方法で生成されていることが示される。勿論データディスクは図に示されるよりかなり多くのトラックから成ることは留意されなければならない。しかしながら簡単のため、実際のアクチュエータジャンプ及び／又は読み取り及び／又は書き込み処理を理解するために必要なこれらのトラックのみが図に示される。
【００１７】
図１乃至９に示される実施例においては、Ｎ＝３個のスポットを利用してＮ＝３個のトラックを同時に読み取り及び／又は書き込みすることが可能な読み取り及び／又は書き込みユニットが利用される。
【００１８】
以下、図１乃至１１を参照しながら読み取り専用光ディスク１の読み取りのみが説明される。しかしながら書き込みが同様の方法によって実行され得ることは本発明の範囲内のことである。
【００１９】
読み出しは、半径線においてＮ＝３個のスポットを用いて位置１ａにおいて開始する。ここで前記スポットはＮ＝３個の光ビームによって生成される。前記読み出しは、シーク命令が完全に実行されたすぐ後に開始する。ディスク１は矢印１０によって示されるように、時計回りに回転している。代わりに又は付加的に、Ｎ＝３個のスポットは矢印１１によって示されるように反時計回りに回転されることができる。ディスク１の円形の形状のため、Ｎ＝３個のスポットはディスク１が回転している間、該スポットの角度又は円周位置に関して固定されたままであることが望ましい。従って、前記スポットを生成する前記読み取り及び／又は書き込みユニットは、固定された角度又は円周位置に留まる。更に、前記Ｎ＝３個のスポット及び前記読み取り及び／又は書き込みユニットの位置は、半径方向には固定されず移動可能である。
【００２０】
図１乃至９において、再生経路即ちトラック２の読み取り螺旋セクションはそれぞれ、「ａ」によって示される開始位置と「ｂ」によって示される終了位置との間に位置する。これらの文字に先行する数は、読み出し螺旋セクションのシーケンスを識別する。
【００２１】
幾つかのディスク（例えばＤＶＤ）においてはデータは、他の位置へのいずれのアクチュエータジャンプが実行される前に完全に読み出されるべきブロックに編成されることにも留意されるべきである。簡単のため、全ての図において、全ての部分的なトラックはＮ個のスポットによって同時に、同一の仮想的な半径線まで読み取られることができることが仮定される。実際には、Ｎ個の同時の螺旋読み取りは異なる終了点を持ち、本発明の好適な実施例によるアルゴリズムはこのことを考慮に入れる。
【００２２】
図１において、破線で示されるようにＮ＝３個のトラック４、５、６のデータを同時に読み取ることにより、ディスク１の３６０°の完全な回転が実行される。
【００２３】
この状況は図１０による表の行１において示される。図１によるＮ＝３個のトラック４、５、６の読み取りは、３Ｔｒｏｔの相当するデータ時間に対応するデータの連続的な出力に帰着するのに対し、これらのＮ＝３個のトラック読み取るために必要とされる時間は図１０から得られるようにＴｒｏｔである。Ｔｒｏｔは前記ディスクの１周回、即ち３６０°についてのディスク回転周期を示し、好ましくは１４乃至２０ｍｓｅｃの範囲にある。
【００２４】
次いで、図２によれば、Ｎ＝３個のスポットが位置１ｂから位置２ａへ移動する。該移動はＮ＝３トラック先へのアクチュエータジャンプ、即ちディスク１に対して内側の位置から外側の位置へ前記読み取りユニットを動かすアクチュエータによって実行される。該ジャンプは時間を必要とするものであり、ディスク１は矢印１０の方向に依然回転しているため、次の開始位置は、半径方向にＮ＝３個のトラックの距離、及び円周方向に図２においてＴａｃｔによって示された角に対応する距離における位置２ａから始まる。Ｔａｃｔはアクチュエータジャンプを実行するために必要とされる時間をも示す。典型的にＴａｃｔは３乃至１３ｍｓｅｃ、とりわけ８乃至１０ｍｓｅｃの範囲にある。
【００２５】
図２によるＮ＝３個のトラックの読み取りの終了位置は、次のジャンプが実行されたとき、位置１ｂにおけるトラック６の読み取りを続けるためにトラックの次の螺旋セクションが位置されるように算出される。従って、図２の破線による前記再生経路の終点は、位置１ｂよりＴａｃｔ前に対応する角における位置である位置２ｂに算出される。
【００２６】
図１０に示される表によれば、位置１ｂから２ａへのアクチュエータジャンプのために必要とされる時間は、表の行２によって示されるようにＴａｃｔである。図２の破線によって示される再生経路を読み取るために必要とされる時間は、図１０による表の行３によって示されるようにＴｒｏｔ−２Ｔａｃｔと算出される。
【００２７】
図３は、実線においてここまで読み取られデータバッファにバッファリングされたトラック又はトラックのセクションを示す。しかしながら位置１ｂから位置２ａへのアクチュエータジャンプに起因するギャップのため、位置２ｂが到達されたとき、依然バッファ内には利用可能なＮ＝３個のみの連続的なデータトラックがある。
【００２８】
次のアクチュエータジャンプが位置２ｂから位置３ａへと実行され、これによりトラックを螺旋２の中心３の方向に移動する。このアクチュエータジャンプのために必要とされる時間は再びＴａｃｔである。該ジャンプの前に実行された算出のため、次の再生経路は位置３ａから始まり、かくして位置１ｂにおいてトラック６を継続する。
【００２９】
図１０に示された表によれば、とりわけ行４において、前記アクチュエータジャンプを実行するために必要とされる時間はＴａｃｔであり、図３に示された破線による位置３ａと位置３ｂとの間の読み取り螺旋セクションを読み取るための時間はＴａｃｔである。
【００３０】
図３の破線によるこれらの螺旋セクションの読み取りの後、Ｔｒｏｔ−Ｔａｃｔの時間に対応するデータの連続的な螺旋が、図２の実線によって示されるような３Ｔｒｏｔの連続的な出力データに追加される。この連続的な出力データは図４において中心３から始まりトラック７の位置２ｂにおいて終了する螺旋を形成する内側の実線により示される。
【００３１】
図４によれば、次のトラックジャンプはディスク１の外周方向に、Ｔａｃｔに対応する角の円周距離における位置４ａまでＮ＝３個のトラックをジャンプすることによって実行される。かくして、図４の破線で示されるように、次の螺旋セクションは位置４ａにおいて開始し、位置４ｂにおける終点へと算出される。
【００３２】
位置４ｂは、ここまで読み取られたトラック又はトラックのセクタに基づいて算出される。トラック７、８及び１２を位置２ｂにおいて継続するため、位置４ｂは位置２ｂよりＴａｃｔ前に対応する角における位置に配置されるように決定される。従って、アクチュエータジャンプは位置４ｂが到達された後にＮ＝３個のトラックを中心３の方向へジャンプさせて実行され、終了位置２ｂにおいて始まる次の螺旋セクションのための開始位置５ａ（図５）に帰着する。図５の破線によれば、開始位置５ａと終了位置５ｂとの間の更なる螺旋セクションは、Ｔａｃｔに対応する期間の間読み取られる。この読み出しが実行された後、２Ｔｒｏｔ＋Ｔａｃｔに対応する連続的な出力データが、４Ｔｒｏｔ−Ｔａｃｔに対応するこれまで読み取られた連続的な出力データに追加される。このことは図１０による表の行９に示される。
【００３３】
位置５ｂから次への次のジャンプは、ディスク外周方向に２個のトラックに相当し得る。しかしながら、読み出されるべき３トラック螺旋の内側の巻は、位置４ａの開始と完全にはリンクされない。それ故２Ｎ−１＝５個のトラックをジャンプし、この点から先のデータを保存することが提案される。このことは図６から得られる。必要なら、ディスク回転速度又は回転周期は少し低くされても良い。
【００３４】
位置１ａの最初のトラックと位置５ｂで終わる外側のトラック１２との間、ディスクが３回だけしか回転しない間に、ディスクの６回転に相当する連続的なデータがここで得られる。このことは６６．７％の読み出しアルゴリズムの効率に帰着する。
【００３５】
位置５ａから位置５ｂまでのセクションに続く、読み取られるべき次の螺旋セクションについては２つの選択が考えられる。即ち、図６の破線に示されるような位置６ａから位置６ｂまでの螺旋セクションか、又は位置６ａから位置６ｂ’までの螺旋セクションである。
【００３６】
該選択の如何にかかわらず、１つだけの最適な続行がある。即ち内側のＮ＝３個の螺旋セクションを再生し位置４ａに接続することである。ディスク１はアクチュエータがジャンプする間も回転し続けるため、タイミングの観点から上記２つの選択は同等である。しかしながら、終了位置４ｂに続くデータでバッファを既に一杯にするため、前者の選択がより優れている。
【００３７】
従って、図６によれば前記アルゴリズムは前記螺旋セクションを、位置６ａから始めて位置６ｂで終わるように読み取るように決定し、従って２Ｎ−１＝５個のトラックだけ外周方向にアクチュエータジャンプを実行する。
【００３８】
ジャンプ時間Ｔａｃｔ後に、Ｎ＝３トラックだけディスク１の内周方向の位置４ｂにおいて継続するため、位置６ｂが終了位置として選択される。
【００３９】
図１０によれば、位置６ａにおいて開始して位置６ｂにおいて終了する再生経路の読み取りのために必要とされる時間は、図１０による表の行１２に示されるようにＴｒｏｔ−４Ｔａｃｔである。更に、図１０による表の行１１によれば、位置５ｂから位置６ａまでのアクチュエータジャンプを実行するために必要とされる時間はＴａｃｔである。
【００４０】
図７において破線で示されるように、次の読み出しは、ディスク１のＮ＝３トラックだけ内周方向であり位置６ｂに対してＴａｃｔに対応する角の位置７ａにおいて開始する。
【００４１】
図７における破線によって示される再生経路の終点は、中心３において始まりトラック１２の位置５ｂにおいて終了する連続的な経路を継続するため、次の再生パスが位置５ｂに続く位置において開始するように算出される。
【００４２】
従って、図７によれば及び図１０による表即ち行１４から得られるように、Ｔａｃｔに相当するデータがバッファリングされる。
【００４３】
位置７ｂから位置８ａへの次のアクチュエータジャンプは、図１０に示される表の行１５に示されるように時間Ｔａｃｔを要する。読み取られるべき次の螺旋セクションは位置８ａにおいて始まり位置４ａに対応する位置８ｂ、即ち図４に関連して説明したように４ａから４ｂまでの既に読み取られた螺旋セクションの開始点において終了する。
【００４４】
かくして、時間Ｔｒｏｔ−Ｔａｃｔに相当する更なる連続的な出力データが、図６、７及び８に示された読み出しの間、即ちトラック１２の位置５ｂにおいて開始しトラック１３の位置７ｂにおいて終了して追加される。
【００４５】
図８による読み出しの間にバッファリングされたデータは、図８の破線によって示されるように２Ｔａｃｔに相当する。
【００４６】
図９によれば、次のジャンプは位置８ｂから位置９ａへ実行され、ジャンプ時間はＴａｃｔであり、これによりディスク１の外周方向に２Ｎ＝６個のトラックだけジャンプする。次いでＴｒｏｔ−７Ｔａｃｔに相当する期間データが読み取られ、かくして位置９ｂにおいて終了する。これらの時間は、図１０において示される表による行１７及び１８から得られることができる。
【００４７】
次いで、読み取られるべき次の螺旋セクションは、位置６ｂにおいて終了される螺旋セクション１６、１７及び１８の読み取りを継続するため、位置１０ａにおいて開始する。位置１０ａにおいて始まる再生は、図１０の表による行２０より得られるように、Ｔａｃｔに相当する期間実行される。
【００４８】
次のジャンプはディスク１の内周方向にＮ＝３トラックだけ実行され、位置１１ａから始まる。終了位置は１１ｂとして示される。しかしながらトラック１３及び１４は、位置８ａと位置８ｂとの間の再生の間に既に読み取られているため、位置８ａと１１ｂとの間において２度読み取られることは留意されなければならない。従って、位置１０ｂから位置１１ａへのジャンプの代わりに、２Ｎ−１トラックの外周方向へのジャンプも許容される。本決定は出力バッファ中の利用可能なデータの量によって起動されても良い。
【００４９】
図１０によれば経路１１ａから１１ｂへの読み出しの間、２Ｔａｃｔに相当するデータがバッファリングされる。
【００５０】
図６乃至９及び位置５ｂから１１ｂへの回転の数を考慮すると、必要とされる時間の総計は、図１０による表の行２３から得られるように２Ｔｒｏｔ＋Ｔａｃｔである。位置９ａと９ｂとの間、位置１０ａと１０ｂとの間、及び位置１１ａと１１ｂとの間の読み出しの間に追加された連続的な出力データは３Ｔｒｏｔ−Ｔａｃｔである。従って、図６乃至９に示されたような読み出しの間に追加された出力データの量の総計は、図１０による表の行２３に示されるように４Ｔｒｏｔ−２Ｔａｃｔである。
【００５１】
図１乃至９全体で、連続的な出力データの総計は１０Ｔｒｏｔ−２Ｔａｃｔに対応し、一方ディスク回転は５Ｔｒｏｔ＋Ｔａｃｔに相当するだけ実行された。
【００５２】
典型的なアクチュエータ時間である８ｍｓｅｃにおいて２０ｍｓｅｃの回転周期に対応する回転速度５０Ｈｚを仮定すると、効率は１８４／３２４＝５６．７％と算出される。
【００５３】
Ｎ＝３個以上のスポットを用いるディスクドライブが利用される場合、前記効率は更に増大されることができる。例えば７個のスポットへの外挿は、とりわけ６０Ｈｚのマルチトラック３２Ｘ ＤＶＤ−ＲＯＭにおいて約８３％の効率が達成されることができることを示す。
【００５４】
上述の例は、本発明によるマルチトラックシステムの性能を計算するのに容易に利用されることができるため、定角速度モードを用いるディスクドライブに関して説明された。しかしながら、前記ディスクが定線速度モードで回転している場合、Ｔａｃｔによって示された角は前記ディスクに渡って異なり、従って算出をより複雑なものにする。しかしながら、定線速度モードにおいて幾つかの、例えば２０個のトラックについて算出する場合、定角速度モードモデルが非常に良い近似を与えることがわかる。
【００５５】
従って、説明されたアルゴリズムは、定角速度モードのみを利用するディスクドライブ、定線速度モードのみを利用するディスクドライブ、又は定角速度モード及び定線速度モードの両方をサポートするディスクドライブにおいて利用される。
【００５６】
更に、読み取られたデータをバッファリングする出力バッファに十分なデータがあり、特定の時間において最適なジャンプが実行されることができない場合には、例えば２５％だけ短い時間に前記回転速度が減少されることができることは留意されなければならない。このことは前記バッファを満たすために重要である。前記回転速度を減少することは、定線速度モードにおいて又は定角速度モードにおいて為されることができる。前記バッファがデータを使い切った場合、前記システムは再生の間及びジャンプが実行される必要があるとき、前記ディスクを少し加速することを決定するというように、最適な決定を為しても良い。
【００５７】
図１１は、モータ２２によって駆動される光ディスク２１上のデータを読み取る及び／又は書き込む装置の構成を示すブロック図を示す。データを読み取り及び／又は書き込むヘッド２３は１以上のレーザダイオードを利用して５つのスポット２４を生成する。ヘッド２３はアクチュエータ２６によって、矢印２５に示されるディスク２１の半径方向に移動可能である。ヘッド２３によって読み取られるデータは、ＲＡＭのようなバッファ２７に保存される。バッファ２７は電気線２８を介してヘッド２３に接続される。更に、アクチュエータ２６は電気線２９を介してヘッド２３を動かすためのアクチュ−タジャンプを制御するマイクロコントローラ３０と接続される。マイクロコントローラ３０は更に、電気線３１を介して図１乃至９を参照しながら説明されたような再生経路の開始及び終了位置を決定するための規則を保存するメモリ３２と接続される。前記アクチュエータジャンプの算出は、リアルタイムの分析に基づいて動的にマイクロコンピュータ３０によって実行され、このときヘッド２３の現在の位置、それまで読み取られた再生経路又は螺旋セクション、例えばバッファ２７の充填状態のようなバッファ２７の状態、及びメモリ３２に保存された前記規則を考慮に入れる。次のアクチュエータジャンプはかくしてリアルタイムで決定される。
【００５８】
前記アクチュエータジャンプについて特定のパターンは利用されないが、次の読み取り及び／又は書き込み位置がどこになるかを決定するためリアルタイムの分析が為され、このとき前記アクチュエータのジャンプ時間を考慮に入れることは留意されなければならない。前記次の位置を決定するために規則のセットが利用される。前記アルゴリズムは、再生又は記録経路を最適化するために、前記アクチュエータによって実行されるべき次の予期されるジャンプのシーケンスに備える手段も提供する。これにより、前記次のジャンプは、複数の規則を考慮に入れながらリアルタイム分析に依存して常に動的に算出される。
【００５９】
加えてモータ２２は、前記回転速度をバッファ２７の状態に適応させるため、マイクロプロセッサ３０によって制御される。それ故、モータ２２は電気線３３を介してマイクロコントローラ３０に接続される。
【００６０】
図１１による装置は光ディスクからデータを読み取る及び／又は光ディスクにデータを書き込むために利用されても良い。
【００６１】
図１乃至１１による実施例は奇数の数のスポットを利用したが、スポットの数Ｎは奇数と同様に偶数であっても良い。好ましくは、スポット間の距離は読み取り／書き込みユニットのオプトメカニカル（ｏｐｔ−ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ）な構成によって固定され与えられるままであるように考慮される。
【００６２】
要約すると、本新たな提案の背後には幾つかの側面がある：
第１の側面は、完全なディスク周回（即ちＮ回の螺旋の巻）からのデータは、実行されたシーク命令の直後にバッファに保存されることである。このことは、全てのＮ回の螺旋の巻のリンクが即座に実行されることができ、ユーザは機構的なシークによる遅延のみに気付くであろうという利点を持つ。
【００６３】
第２の側面は、連続的な再生の間に新たなジャンプ決定が為されるときに、前記アクチュエータのジャンプ時間が常に考慮に入れられるということである。
【００６４】
第３の側面は、最大の読み出しスループットとデータフローの連続性とを同時に与える位置にＮ個のスポットを配置するため算出が予め行われるということである。
【００６５】
第４の側面は、ジャンプ決定が以下の６つの規則に基づいて為されるということである：（ｉ）Ｎ個のスポット全ての利用が常に奨励され、前記決定処理において高い優先度を持つ、（ｉｉ）２Ｎ個のトラックよりも大きなアクチュエータジャンプが許されない、（ｉｉｉ）内周側への読み取りギャップに起因するより短い螺旋の巻は、より長い螺旋の巻の前に読み出される、（ｉｖ）決定されるべきギャップがない場合、内側のアクチュエータジャンプが優先権を持つ、（ｖ）ディスクの外周側へと同様に内周側へのアクチュエータジャンプが許容される、及び（ｖｉ）短い螺旋の巻は、ディスクの外周方向への他の位置へのジャンプよりも少ない時間で達成されることができる場合は２度通過される。
【００６６】
提案される再生又は記録アルゴリズムは以下の特徴を持つ：
予め決定されたアクチュエータジャンプの長さがない。反対に全てのジャンプは、ジャンプ決定が為される前に存在する幾つかの条件に依存して動的に算出される。この特殊な振る舞いは、前記提案される再生又は記録アルゴリズムの強みの１つを表す。それ故、Ｎ個のスポットのシステムについて、現在の位置に対して−２Ｎトラックと２Ｎトラックとの間の任意の点からバッファデータをリンクすることが可能である。
【００６７】
提案される読み出し手法の他の特有な側面は、次の再生位置に関連する算出は予め幾つかのディスク周回について実行されることができるということである。単純な遺伝的アルゴリズムが、最適な選択を算出するために利用されることができる。遺伝的アルゴリズムにおいては、将来為されるべきできるだけ多くの選択が評価され、その最適のものが生き残る。しかしながら主な制約は、全てのＮ個のスポットを利用しながらも、前記ディスクの螺旋に沿って最初に残りのギャップを読み出し且つデータの連続的なストリームを保証することである。
【００６８】
提案されるアルゴリズムの更なる特徴は、ディスク回転周期と、バッファがデータを使い切る前に経過する時間との間の相関が生成されることである。後者の状況が発生する見込みが高い場合、前記システムは前記最適なジャンプ決定を無効にし及び／又はわずかにディスク回転速度を減少する。反対に、前記バッファに十分なデータがある場合、前記アルゴリズムは内側の１つの螺旋の巻のみを完了する代わりに、更にＮ個の螺旋の巻を読み取る決定をしても良い。
【００６９】
特定のアクチュエータジャンプのパターンを回避することにより、本発明はマルチトラック光ディスクドライブの効率を著しく増加させることを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図２】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図３】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図４】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図５】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図６】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図７】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図８】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図９】本発明の好適な実施例による読み取り及び／又は書き込みアルゴリズムを利用した複数のトラックを読み取り及び／又は書き込みする方法を説明するディスクの模式図を示す。
【図１０】再生及び時間間隔並びに出力バッファにおけるデータ利用可能性を説明する表を示す。
【図１１】本発明の実施例による光ディスク読み取り及び／又は書き込み装置の構成を示すブロック図を示す。
Claims (11)
- データディスクを読み取り及び／又は書き込みする方法において、前記データは連続的な螺旋の形で前記ディスクに保存され、このとき、
ａ）前記データを読み取る及び／又は書き込むために読み取り及び／又は書き込みユニットに対して前記ディスクを回転させ、
ｂ）前記読み取り及び／又は書き込みユニットはアクチュエータ手段によって動かされ、
ｃ）２以上の整数であるＮ個のスポットによって同時にＮ個のトラック中の前記データを読み取り及び／又は書き込み、
ｄ）前記読み取り及び／又は書き込みは連続的な読み取り及び／又は書き取りと、アクチュエータジャンプとの間を交替することにより実行される方法であって、
ｅ）次のアクチュエータジャンプをリアルタイムな分析に基づいて動的に算出し、前記ディスクに対する前記読み取り及び／又は書き込みユニットの次の位置を決定することを特徴とする方法。 - シーク命令が実行された後に全体のディスク周回からデータを読み取る及び／又書き込むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 以下の規則：
ａ）Ｎ個のスポットの全ての利用を奨励し、
ｂ）２Ｎ個のトラックよりも大きいトラックジャンプを禁止し、
ｃ）より長い螺旋セクションの前に、内周方向において読み取られていない又は書き込まれていない螺旋セクションに起因する読み取り又は書き込みギャップに起因するより短い螺旋セクションを読み取り及び／又は書き込み、
ｄ）決定されるべき読み取り又は書き込みギャップがない場合、ディスク内周方向へのアクチュエータジャンプに特権を与え、
ｅ）ディスクの外周方向と同様に内周方向へのアクチュエータジャンプを許容し、及び／又は、
ｆ）外周方向への他の位置へのジャンプよりも短い時間で達成されることができる場合には短い螺旋セクションを２度読み取り及び／又は書き込む、
に基づいて次のジャンプを算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。 - 前記規則ａ）は前記規則ｂ）に優先し、前記規則ｂ）は前記規則ｃ）に優先し、前記規則ｃ）は前記規則ｄ）に優先し、前記規則ｄ）は前記規則ｅ）に優先し、前記規則ｅ）は前記規則ｆ）に優先することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
- 幾つかのディスク周回について予め次のジャンプ位置を算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
- データをバッファリングするデータバッファがデータを使い切る前に経過した時間に依存してディスク回転周期を算出することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
- 前記データバッファがデータを使い切る前に経過した時間に依存して次のジャンプ位置を算出することを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
- 次のジャンプ位置を算出する際にトラックジャンプのためのジャンプ時間を考慮に入れることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
- データディスクを読み取り及び／又は書き込みする装置において、前記データは連続的な螺旋の形で前記ディスクに保存され、前記装置は、
ａ）前記データを読み取る及び／又は書き込む読み取り及び／又は書き込みユニットに対して前記ディスクを回転させる回転手段と、
ｂ）２以上の整数であるＮ個のトラック中の前記データを同時に読み取りする及び／又はＮ個のトラック中に前記データを同時に書き込みするためのＮ個のスポットを持つ読み取り及び／書き込み手段を有する前記読み取り及び／書き込みユニットと、
ｃ）連続的な読み取り及び／又は書き込みとアクチュエータジャンプとの間の交替を実行するように構成された前記ヘッドを動かすアクチュエータ手段と、
を有する装置であって、
ｄ）次のアクチュエータジャンプをリアルタイムな分析に基づいて動的に算出し、前記ディスクに対する前記読み取り及び／又は書き込みユニットの次の位置を決定する算出手段を特徴とする装置。 - 前記次の位置を決定するための規則のセットを保存する保存手段を特徴とする、請求項９に記載の装置。
- 請求項１乃至８のいずれか一項による方法を実行する手段を特徴とする、請求項１０に記載の装置。
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