JP2006508485A - 担体からデータを読み出すためにエクスプローラヘッドのトラックジャンプを実行する方法 - Google Patents

Abstract

データ担体（１）上の位置コードで規定された様々な位置に置かれた、読み出しのためのデータアドレスコードにより組織化されたデータを処理する装置であって、前記担体上にデータを読み書きするための、スレッジにマウントされたエクスプローラヘッド（１５）と、前記スレッジの位置を測定する変位測定部と、アドレスジャンプを実行するために提供された位置コードにより与えられた位置に前記エクスプローラヘッドを動かす変位デバイス（１７）と、データアドレスコードを位置コードに変換する変換デバイスとを有する。前記変換デバイスは、位置コードとデータアドレスコードの間の第１の対応を確立する対応テーブルと、先行するジャンプを考慮して前記第１の対応より正確な第２の対応を確立する更新手段とを有する。

Description

発明の詳細な説明

本発明は、データ担体上で位置コードにより規定され、読み出しのためのデータアドレスにより組織化された様々な位置に置かれたデータを処理する装置に関する。

この装置には多数のアプリケーションがあり、特に光ディスクにより構成されたデータ担体に応用できる。これらのディスクはユーザが読み書きできる。問題はディスクの様々な位置に散在するデータをどのように読み出すかということである。このためには、ヘッドを第１の位置から、それと遠く隔たった第２の位置に動かすことが必要である。

特許文献１には、ある速さと正確さでジャンプする手段を有する装置が開示されているが、この手段は少し複雑である。
米国特許公報第4,679,103号

素早く実行しなければならないジャンプを実行するために、本発明は、追加コストなく非常に簡単に実施することができる解決策を提供する。それゆえ、本発明は、
データ担体上の位置コードで規定された様々な位置に置かれた、読み出しのためのデータアドレスコードにより組織化されたデータを処理する装置であって、
前記担体上にデータを読み書きするための、スレッジにマウントされたエクスプローラヘッドと、
前記スレッジの位置を測定する変位測定部と、
アドレスジャンプを実行するために提供された位置コードにより与えられた位置に前記エクスプローラヘッドを動かす変位デバイスと、
データアドレスコードを位置コードに変換する変換デバイスとを有し、
前記変換デバイスは、
位置コードとデータアドレスコードの間の第１の対応を確立する対応テーブルと、
先行するジャンプを考慮して前記第１の対応より正確な第２の対応を確立する更新手段とを有することを特徴とする装置を提案する。

また、本発明は、担体上の目標アドレスにあるデータを読み出すための、エクスプローラヘッドのジャンプを実行する方法であって、
前記ヘッドの現在位置と前記担体上のデータアドレスを読み出すステップと、
更新すべきパラメータに関する対応計算を用いて、前記現在位置から前記目標位置に行くための、前記ヘッドの変位を計算するステップと、
前記変位を実行するために前記ヘッドに作用するステップと、
新しい位置と新しいデータアドレスを読むステップと、
次のジャンプのために前記パラメータを更新するステップとを有することを特徴とする方法も提案する。

本発明の上記その他の態様は、以下に説明する実施形態を参照して、非限定的な実施例により、明らかとなるであろう。

図１は、データ担体、特に光ディスクが置かれた装置を示す。そのデータ担体は断面で示されている。この担体はモータ３により回転しており、この担体上にレンズ１２がレーザビーム１４をフォーカスする。レーザは光ピックアップユニット（OPU）１５にマウントされていて、そのOPU１５はスレッジ１６に置かれている。このスレッジ１６はモータ１７により大きな変位を動く。このスレッジの中に、小さな変位のためにトラッキングデバイス２０ａと２０ｂが設けられている。これらの変位は矢印２８で示した方向である。ユニット１５の出力の信号OPTは、信号ディストリビュータ２７に入力される。この信号ディストリビュータ２７は、信号をディスプレイユニット３０に供給して、ディスクのコンテントが、本装置の使用に関して便利なその他の情報とともに表示される。ディストリビュータは機能信号も供給する。これにはディスクから読み出したアドレスコードADRが含まれている。制御デバイス３５は、本装置の制御を担当する。この制御デバイス３５は、データを読み出すために、１つの位置から他の位置にジャンプすることを命令できる。他の位置はアドレスコードADRJにより規定される。

図２には、光ディスクを示した。本装置がデータを読むものと仮定する。この図の点Aは、螺旋状のトラックにあるヘッドの現在位置を示す。この点AはアドレスコードADR(A)に対応する。点Aはその機械的位置によっても規定される。この機械的位置は２つのパラメータにより規定することができる。スレッジ内での位置と、スレッジそのものの位置である。制御デバイス３５から新しいアドレスコードが来たときに問題が発生する。この新しいアドレスコードは、点Bに置かれたデータに対応する。スレッジ１６によりなされる変位は、正確には規定されていない。このアドレスコードにより規定される正しいデータを素早く見つけることができるかどうかは定かでない。点Bのデータを読み出すためにはいくつかの関係を使用することができる。以下の関係は、CD光ディスクとDVD光ディスクにそれぞれ関係するものである。

ここで、以下のパラメータを使用した：
T_sはサブコード／ATIP時間（単位s）である（CDの場合）。
A_rは（相対的）セクターアドレス（DVDの場合）またはADIPアドレス（DVD+R(W)の場合）である。これらのパラメータはすでに説明したADR(A)である。
N₀は半径＝R₀（以下参照）の基準スレッジ位置を意味する。
R₀はT=0（CDの場合）またはA=0（DVDの場合）の半径（単位m）である。この基準半径はディスク標準で決まっている。CDについてはアドレスT=150フレーム（=2s）において25mm+0/-0.2mmであり、DVDについてはアドレスX=0x30000において24mm+0/-0.2mmである。
νはマスタリングスピード（単位m/s）である（CDの場合）。
qはトラックピッチである（単位m）。
sはスレッジの変位増加である。
L_sはセクター／ADIPワード長（単位m）である（DVDの場合）。
Nは螺旋中心に対するPCS位置である。

実際には、ディスクアドレスとスレッジ位置間の関係は、「１つの」スレッジ変位だけでアクチュエータ範囲内の目標アドレスに到達するのに必要なほど正確ではない。ディスクアドレスとスレッジ位置の間のこのミスマッチは、ディスクとスレッジメカニズムの許容誤差に起因する。ディスクの許容誤差とは、例えばトラックピッチやチャネルビット長などである。スレッジメカニズムの許容誤差とは摩擦やスレッジの動きである遊びなどである。これらにより、スレッジとアクチュエータは正しく位置決めされない。このミスマッチの結果、スレッジの変位が正しくない（アクチュエータ範囲に到達できない）。これは、アクセスのためには２以上のスレッジ変位が必要であることを意味する。

本発明の一実施形態により、上記のプロセスを改善することができる。光記憶システムにおいて光ディスクに対するアクセス性能（信頼性、アクセス時間）を高めることができる。本発明のアイデアは、挿入された光ディスクと相まってスレッジシステムの振る舞いを「教える」ということである。つまり、システムは、前に実行したスレッジ変位に基づき、そのディスクとスレッジメカニズムについて、ディスクアドレスとスレッジ位置の間の関係を学習する。これは（光記憶システムへのアクセスの開始／終了位置において）１回の変位につき２回の測定を行い、数学的な計算（以下の実施例を参照）を行えば達成できる。
実施例
アクセス手順中のスレッジ変位（ジャンプ）の前に、上記の式（１）による２つの計算を行う。１つは初期位置LOC₁（およびアドレスA₁）を知るためのものであり、もう１つは目標位置LOC₂（およびアドレスA₂）を知るためのものである。ジャンプするステップ数は、ΔN=LOC₂-LOC₁である。LOC_iは（基準位置に対する）相対位置である。本方法は、正確なスレッジジャンピング性能を達成するため、（トラックカウンティングをしない）自習手順によりC_s値を決定できる。

図３は、アドレスとスレッジ（PCS）位置の間の２次関数関係（y=ax²+bx）を示すグラフである。この間系は対応テーブルと見なすことができる。上記の許容誤差に対して、アドレスとPCS位置（図４参照）の間に偏差が生じる。C_sを決定することによりこれらのエラーを無くすため、自習ジャンプアルゴリズムを作成した。システムはそのディスクとCD/DVDメカニズムで前に実行したジャンプから学習する。使用した本方法は、挿入された光ディスクの理想曲線（図４参照）から偏差を計算する。その理想曲線は以下の式で表すことができる。

ここで、N₀=R₀/sはディスクの種類により決まる定数である。
つまり、１回のジャンプでなされた２回の測定について、偏差の二乗の和Sは最小でなければならない（式（３）と図４を参照）：

C_sはSのC_sに対する偏微分をゼロとおくことでC_sを決定する：

n=2（２回の測定）の場合、Cs_minを導くと：

このC_s値は式（１）を用いた次のジャンプについての計算に使用することができる。測定情報をエラーから守るために、例えば、現在と前（またはそれ以上）のC_s値を平均して、実際のジャンプの計算においてこの値を考慮にいれることにより、C_sをフィルターにかけることができる。以下の式（６）を参照。

このCs_n+1値は、式（１）等を用いた次のジャンプの計算に使用することができる。結果として、挿入された光ディスクとそのスレッジメカニズムについて、数回のスレッジジャンプをした後には正しいC_s値を得ることができる。つまり、アクチュエータ範囲に到達するためには１回のスレッジ変位だけでよい。

図５は、ジャンプを実行する方法を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、基本的タスクに対応する多数のステップを示している。ステップK0は初期化タスクであり、本装置がこの方法の使用を開始する際に、この方法で使用される変数に値を代入する。ステップK1はジャンプが要求されるステップである。このジャンプ要求により与えられる目標アドレスはADRA2である。ステップK2は実際のパラメータであるアドレスADRA1とスレッジ位置LOC₁を読むステップである。ステップK3は、式（１）を用いて現在位置および目標位置に関するNs₁とNs₂を決定する２回の計算を示している。ステップK4は実行するジャンプを示している。

ステップK5はジャンプ動作を示している。ステップK6は、ジャンプの終了時に取得したアドレスADRA2と位置LOC₂を読み出すステップである。Ns₂はNs₂=N₀+LOC₂により計算される。ステップK7は、式（５）を用いた新しいCs_minの計算を示す。ステップK8は式（６）を用いた平均計算を示す。ステップK9は、式（５）で用いられる値nが1だけ増やされることを示す。

本発明による装置を示す概略図である。 光ディスクの形式を有するデータ担体を示す概略図である。 アドレスデータとエクスプローラヘッドの間の対応を示すグラフである。 アドレスデータと位置の間の偏差の二乗和の変化を示すグラフである。 本発明によるジャンプ方法を説明するためのフローチャートである。

Claims (6)

1. データ担体上の位置コードで規定された様々な位置に置かれた、読み出しのためのデータアドレスコードにより組織化されたデータを処理する装置であって、
   前記担体上にデータを読み書きするための、スレッジにマウントされたエクスプローラヘッドと、
   前記スレッジの位置を測定する変位測定部と、
   アドレスジャンプを実行するために提供された位置コードにより与えられた位置に前記エクスプローラヘッドを動かす変位デバイスと、
   データアドレスコードを位置コードに変換する変換デバイスとを有し、
   前記変換デバイスは、
   位置コードとデータアドレスコードの間の第１の対応を確立する対応テーブルと、
   先行するジャンプを考慮して前記第１の対応より正確な第２の対応を確立する更新手段とを有することを特徴とする装置。
2. 請求項１に記載の装置であって、計算により得られる、更新すべき少なくとも１つのパラメータの関数である第１の関係により前記対応テーブルが形成されることを特徴とする装置。
3. 請求項２に記載の装置であって、前記更新手段は、前記更新されるパラメータを調節する先行するジャンプに関する前記変位測定部により提供された情報を読み出すための入力を有することを特徴とする装置。
4. 請求項１ないし３いずれか一項に記載の装置であって、前記データ担体は光ディスクであることを特徴とする装置。
5. 担体上の目標アドレスにあるデータを読み出すための、エクスプローラヘッドのジャンプを実行する方法であって、
   前記ヘッドの現在位置と前記担体上のデータアドレスを読み出すステップと、
   更新すべきパラメータに関する対応計算を用いて、前記現在位置から前記目標位置に行くための、前記ヘッドの変位を計算するステップと、
   前記変位を実行するために前記ヘッドに作用するステップと、
   新しい位置と新しいデータアドレスを読むステップと、
   次のジャンプのために前記パラメータを更新するステップとを有することを特徴とする方法。
6. 請求項５に記載の方法であって、前記更新されたパラメータをフィルターするステップをさらに有することを特徴とする方法。

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