JP2697596B2 - 光ディスクのアクセス方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＣＤ−Ｉのように線速度一定でデータが書き込まれ
た光ディスクや、ＣＤ−ＷＯ（Write Once）、ＣＤ−Ｍ
Ｏ（光磁気）、ＭＤ（Mini Disk ）のように線速度一定
でデータを書き込むべき光ディスクを、ランダムアクセ
スしてデータを読み出し又は書き込む光ディスクのアク
セス方法及び装置に関し、特に光ディスクに対して頻繁
にランダムアクセスが行なわれる場合に好適の光ディス
クのアクセス方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＤ（コンパクトディスク）へ
のデータ記録方式は、データの記憶容量を高めるために
ＣＬＶ（線速度一定）方式が採用されている。従って、
データの再生時にはＣＤに対するヘッドのアクセス位置
に応じてＣＤの回転数を変える必要がある。一定速度で
データをアクセスするには、アクセス位置の半径ｒに反
比例した回転数でＣＤを回転させる。このような制御
は、ＣＤをリードオンリメモリとして利用するＣＤ−Ｒ
ＯＭにおいても同様である。このため、ＣＤ−ＲＯＭに
おいてはランダムアクセスの度に、読取ヘッドの読取位
置に応じてＣＤの回転速度を変化させるための回転制御
が頻繁に行なわれる。また、他の方式として、線速度一
定の光ディスクを一定の回転数で回転させ、データのリ
ード／ライトの基準となるクロック信号の周波数をアク
セス位置に応じて変化させるものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の光ディスクのアクセス方法のうち前者は、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭを高速にランダムアクセスする場合、読取ヘ
ッドがＣＤの内側と外側との間を高速且つ頻繁に移動す
ることになるので、その度にＣＤの回転数を変化させ、
ＣＤがその回転数に安定するまで待つ必要がある。この
ため、回転数安定のための待ち時間に多くの時間を費や
してしまい高速アクセスの障害になるという欠点があ
る。特にディスクの回転駆動用モータとしてトルクの小
さいモータを使用していると、読取りヘッドの移動時間
より、ディスクの回転数が安定するまでの時間に大半の
時間を費やすことになるので、アクセス効率が著しく悪
くなるという問題点がある。

【０００４】また、後者のものは、光ディスクの回転数
を光ディスク全体のアクセス効率を考慮して設定した場
合、最外周付近での線速度が高くなりすぎ、信号処理が
不可能になるという問題がある。特に、システムが４倍
速モード等のアクセス能率の向上を目指したものである
場合、この種の問題は顕著になる。

【０００５】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、アクセス時の待ち時間を減少させ
ると同時に最大線速度の大幅な増加を防止することがで
きる光ディスクのアクセス方法及び装置を提供すること
を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光ディス
クのアクセス方法は、光ディスクを、そのアクセス位置
が最内周側から最外周側に移動するに従って線速度が全
体的に増加し且つ回転数が全体的に減少するように回転
させた状態で、この光ディスクに対するアクセスの基準
となるクロック信号の周波数を前記光ディスクの径方向
のアクセス位置に応じて変化させながら、前記光ディス
クに対して線速度一定のデータをアクセスすることを特
徴とする。また、この発明に係る他の光ディスクのアク
セス方式は、光ディスクを最内周側から最外周側にかけ
て複数の領域に分割し、前記各領域内では、そのアクセ
ス位置が内径側から外径側に移動するに従って線速度は
増加するが回転数は一定であり、前記光ディスク全体で
は、アクセス位置が最内周側から最外周側に移動するに
従って回転数が全体的に減少するように前記光ディスク
を回転させた状態で、この光ディスクに対するアクセス
の基準となるクロック信号の周波数を前記光ディスクの
アクセス位置の線速度に応じて変化させながら、前記光
ディスクに対して線速度一定のデータをアクセスするこ
とを特徴とする。

【０００７】また、この発明に係る光ディスクの再生に
係るアクセス方法は、線速度一定でデータが記録された
光ディスクを、そのアクセス位置が最内周側から最外周
側に移動するに従って線速度が全体的に増加し且つ回転
数が全体的に減少するように回転させた状態で、読取ヘ
ッドから出力される読取信号からクロック信号を再生す
ると共に、再生されたクロック信号に従って前記読取信
号を復調し、得られた復調信号をメモリに順次格納する
と共に所定のタイミングで読み出して再生処理を施すこ
とを特徴とする。

【０００８】また、この発明に係る光ディスクの再生に
係るアクセス装置は、線速度一定でデータが記録された
光ディスクを、そのアクセス位置が最内周側から最外周
側に移動するに従って線速度が全体的に増加し且つ回転
数が全体的に減少するように回転させる回転駆動手段
と、前記光ディスクに記録されたデータを読み取って読
取信号を出力する読取ヘッドと、この読取ヘッドから出
力される読取信号からクロック信号を再生するクロック
再生手段と、このクロック再生手段で再生されたクロッ
ク信号に従って前記読取信号を復調する復調手段と、こ
の復調手段で得られた復調信号を順次格納するメモリ
と、このメモリに格納された復調信号を所定のタイミン
グで読み出して再生処理する再生処理手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００９】また、この発明に係る光ディスクの記録に
係るアクセス方法は、データを線速度一定で記録すべき
光ディスクを、そのアクセス位置が最内周側から最外周
側に移動するに従って線速度が全体的に増加し且つ回転
数が全体的に減少するように回転させた状態で、メモリ
に記憶された記録すべきデータを、周波数が前記光ディ
スクの径方向の記録位置に応じて変化するクロック信号
に従って変調し、この変調されたデータを前記クロック
信号に従って記録ヘッドに出力し、前記光ディスクに記
録することを特徴とする。

【００１０】更に、この発明に係る光ディスクの記録に
係るアクセス装置は、データを線速度一定で記録すべき
光ディスクを、そのアクセス位置が最内周側から最外周
側に移動するに従って線速度が全体的に増加し且つ回転
数が全体的に減少するように回転させる回転駆動手段
と、この光ディスクに記録信号を書き込む記録ヘッド
と、記録すべきデータが記憶されるメモリと、前記光デ
ィスクの径方向に対する前記記録ヘッドの位置に応じて
周波数が順次変化するクロック信号を発生するクロック
発生手段と、前記メモリから読み出されたデータを前記
クロック信号に従って記録信号として変調し前記記録ヘ
ッドに出力する変調手段とを備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】この発明に係る光ディスクのアクセス方法によ
れば、線速度一定でデータが書き込まれた光ディスク又
は線速度一定でデータを書き込むべき光ディスクを、そ
のアクセス位置が最内周側から最外周側に移動するに従
って線速度が全体的に増加し且つ回転数が全体的に減少
するように回転させるため、線速度を一定とする場合よ
りも光ディスクの内外の回転数の差を少なくすることが
できると同時に、回転数を一定とする場合よりも光ディ
スクの内外の線速度の差を少なくすることができる。線
速度の変化に対しては、アクセス位置に応じて変化する
クロック信号に基づいて前記光ディスクに対しアクセス
するので、信号処理に支障をきたすことがない。従っ
て、この発明によれば、アクセスの際に回転数が安定す
るまでの待ち時間を大幅に短縮することができ、しかも
光ディスクの最外周での信号処理速度も十分対応可能な
速度に抑えることができる。

【００１２】また、この発明に係る光ディスクの再生に
係るアクセス方法及び装置においては、前述した作用の
他、読取ヘッドから出力される読取信号の速度は、光デ
ィスクの径方向の読取位置によって変わってくるが、こ
の発明では、読取信号からクロック信号を再生している
ので、読取信号の速度に応じてクロック信号の周期も変
化する。そして、得られたクロック信号に従って読取信
号が復調され、順次メモリに格納される。メモリに格納
された復調信号は、所定のタイミングで読み出されて所
定の再生処理に供されることになる。

【００１３】更に、この発明に係る光ディスクの記録に
係るアクセス方法及び装置によれば、前述した作用の
他、光ディスクに記録すべき記録信号の速度は、光ディ
スクの径方向の記録位置によって変わってくるが、この
発明では、記録位置に応じて周波数が変化するクロック
信号を使用してデータを記録するようにしているので、
結局、光ディスクへは線速度一定でデータが書き込まれ
ることになる。このため、書込の際にも光ディスクの回
転数をほぼ一定にすることができ、記録速度を向上させ
ることができる。

【００１４】

【実施例】以下、添付の図面を参照してこの発明の実施
例について説明する。図１はこの発明の一実施例に係る
ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置の構成を示すブロック図であ
る。ＣＤ−ＲＯＭ１は、ＣＬＶ方式で所定のデータが書
き込まれたものである。このＣＤ−ＲＯＭ１のデータフ
ォーマットの詳細を図２に示す。即ち、ＣＤ−ＲＯＭ１
は、１ブロックが２３５２バイトで構成されている。各
ブロックのうち、最初の１２バイトが同期用のデータ
で、続く４バイトにヘッダ情報が割り当てられる。ヘッ
ダ情報は、MINUTE（１バイト）、SECOND（１バイト）及
びBLOCK （１バイト）からなるアドレス情報と、モード
情報（１バイト）とにより構成されている。残りの２３
３６バイトは、モードによってその内容が異なってい
る。即ち、モード０ではダミー用として０データが割り
当てられ、モード１では２０４８バイトのユーザデータ
の他、誤り検出用のエラー・ディテクションコード（Ｅ
ＤＣ）及び誤り訂正用のＰ，Ｑパリティ等が割り当てら
れる。また、モード２では２３３６バイトの全てにユー
ザデータが割り当てられる。

【００１５】このようなデータは、例えば４．３２１８
ＭＨｚの書込クロックに同期して、１．２〜１．４ｍ／
sec の線速度でサブコード情報とともにＣＤ−ＲＯＭ１
に記録されている。ディスクモータ２は、コントローラ
５からの指令によって、このＣＤ−ＲＯＭ１を、例えば
アクセス位置がディスクの最内周（半径ｒ＝２５mm）か
らディスクの最外周（半径ｒ＝５８mm）に移動するにつ
れて回転数が緩やかに低下し、且つ線速度が緩やかに上
昇するように回転させる。ここでは、一例としてディス
クの最内周の回転数を４６０rpm とし、１／√ｒに比例
するように回転数を変化させるものとする。

【００１６】読取ヘッド３は、図示しないレーザダイオ
ード、光学系、フォーカスアクチュエータ及び４分割フ
ォトダイオード等を内蔵したもので、レーザビームをＣ
Ｄ−ＲＯＭ１のピットに照射すると共に、その反射光を
受光して読取信号ＲＳを出力するものとなっている。な
お、この読取信号ＲＳの一部は、図示しないフォーカス
サーボ系を介して読取ヘッド３のフォーカスアクチュエ
ータに供給されている。これにより、ＣＤ−ＲＯＭ１に
対する読取ヘッド３のフォーカス制御が実現されてい
る。

【００１７】読取ヘッド３には、このヘッド３をＣＤ−
ＲＯＭ１の径方向に駆動するためのフィードモータ４が
結合されている。このフィードモータ４は、コントロー
ラ５の制御に従って指定アドレスに対応する位置へ読取
ヘッド３を移動させる。図示してないが、読取ヘッド３
からはトラッキングエラー信号も出力されており、この
トラッキングエラー信号は、図示しないトラッキングサ
ーボ系を介してフィードモータ４にフィードバックさ
れ、読取ヘッド３のトラッキング制御に供されるように
なっている。

【００１８】読取ヘッド３から出力される読取信号ＲＳ
は、ヘッドアンプ６に入力されている。ヘッドアンプ６
は、ＣＤ−ＲＯＭ１の内外周での読取信号の速度差を十
分にカバーし得るように、例えば４〜３０ＭＨｚの広帯
域アンプである。ヘッドアンプ６から出力される読取信
号は、スライサ７で波形整形され、クロック再生回路８
及びＥＦＭ復調回路９に供給されている。

【００１９】クロック再生回路８は、内部にＶＣＯを含
んだＰＬＬ回路により構成されており、読取信号に同期
してクロック信号ＣＫを出力する。このクロック再生回
路８は、読取ヘッド３から出力される８〜２０ＭＨｚの
読取信号ＲＳに対応し得るように、キャプチャレンジの
十分広いＶＣＯを使用したものか、又は読取ヘッド３の
位置に応じてＶＣＯの中心周波数を段階的に切り替える
ように構成されたものである。

【００２０】また、図１における読取ヘッド３には、読
取ヘッド３のディスク径方向への移動量を検出するリニ
アエンコーダ１０が設けられており、このリニアエンコ
ーダ１０の出力やコントローラ５で算出されたＶＣＯの
中心周波数等に基づいてコントローラ５から選択信号Ｓ
ＥＬが出力され、この選択信号ＳＥＬに従って読取ヘッ
ド３の位置に応じた最適なＶＣＯの中心周波数が選択さ
れるようになっている。更に、コントローラ５は、リニ
アエンコーダ１０の出力に基づいてディスクモータ２の
回転数を決定し、ディスクモータ２を回転制御する。

【００２１】クロック再生回路８で再生されたクロック
信号ＣＫはＥＦＭ復調回路９に与えられている。ＥＦＭ
復調回路９は、再生されたクロック信号ＣＫに基づいて
ＣＤフォーマットに基づく１バイト１４ビットの読取信
号を８ビットの復調データに復調する。復調データは、
アドレスカウンタ１１を介してメモリ１２に順次格納さ
れるようになっている。

【００２２】メモリ１２に一定量の復調データ、具体的
にはデインタリーブに必要な１０８ブロックの復調デー
タが格納されたら、その復調データはＣＩＲＣデコーダ
１３に供給される。また、このとき、ＥＦＭ復調処理も
並行して行なわれる。メモリ１２の蓄積データ量はアド
レスカウンタ１１によって監視される。もし、後段のＣ
ＩＲＣデコーダ１３での処理が間に合わず、メモリ１２
のデータが満杯になったら、アドレスカウンタ１１はコ
ントローラ５にその旨を通知する。コントローラ５はそ
れを受けて読取ヘッド３の読取ビーム位置をキックバッ
クして、同じ位置に待機させる。そして、メモリ１２が
空き次第、ＣＤ−ＲＯＭ１のアドレス情報等を参照して
ＣＩＲＣデコーダ１３に供給したデータの次のデータを
読み出す。なお、メモリ１２が満杯に近づいた場合、ア
ドレスカウンタ１１はコントローラ５にその旨を通知
し、ディスクモータ２の回転数を遅くするようにしても
よい。

【００２３】ＣＩＲＣデコーダ１３は、メモリ１２から
供給される復調データに対し、ＣＩＲＣ訂正処理を実行
する。ＣＩＲＣ訂正後のデータは、バッファメモリ１４
に順次格納される。バッファメモリ１４に格納されたデ
ータは、ＣＤ−ＲＯＭデコーダ１５に供給される。ＣＤ
−ＲＯＭデコーダ１５では、同期信号検出、デスクラン
ブル処理、ヘッダとデータとの分離処理、モード検出及
びエラーコレクション処理等の各種処理を施して、アド
レスとデータとを再生する。再生アドレス及び再生デー
タはバッファメモリ１４に格納される。

【００２４】一方、ホストシステム１６から与えられる
指定アドレスは、ＳＣＳＩインタフェース１７を介して
コントローラ５に供給される。コントローラ５は、バッ
ファメモリ１４に格納された再生アドレスが指定アドレ
スと一致した場合に、バッファメモリ１４に格納された
再生データをＳＣＳＩインタフェース１７を介してホス
トシステム１６に送出する。

【００２５】なお、再生クロックＣＫを基本クロックと
して動作させなければならない部分は、前述したとお
り、ＥＦＭ復調回路９およびその復調データをメモリ１
２に蓄積するまでである。その後に続くＣＩＲＣデコー
ダ１３以後は、必ずしも再生クロックＣＫで処理しなく
てもよく、一定周波数の別クロックで動作させてもかま
わない。その場合、その定速クロックは、ＣＤ最外周で
の高速データ読み出しにも充分対応できるスピードを持
っていることが望ましいが、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の場
合は、前述したように読取ビーム位置をキックバックし
て自由に待機させることが可能であるから、仮に、遅い
クロックであっても処理は可能である。ＳＣＳＩインタ
フェース１７は、コンピュータ等のホストシステム１６
との間のやりとりとなるため、できるだけ一定のクロッ
クで動作することが望ましい。すなわち、図１の構成に
おいては、ＣＩＲＣデコーダ１３，ＣＤ−ＲＯＭデコー
ダ１５，およびバッファメモリ１４へのデータ蓄積の部
分は、再生クロックＣＫまたは定速クロックのいずれで
動作させてもよいわけである。

【００２６】また、ＣＩＲＣデコーダ１３以後のクロッ
ク信号をディスクの半径ｒに応じて変化させたり、メモ
リ１２のデータ格納量に応じて変化させるようにしても
よい。前者の場合には、例えばＣＤ−ＲＯＭ１の回転数
をその半径ｒの０．８乗〜０．３乗に反比例して変化さ
せるとすれば、ＣＩＲＣデコーダ１３以後のクロック信
号をｒの０．３乗〜０．８乗に比例するように変化させ
る。これにより、キックバックの回数を減らすことがで
きる。後者の場合には、メモリ１２の書き込みアドレス
と読出しアドレスとからデータ格納量を監視し、このデ
ータ格納量がほぼ一定の値となるようにクロック周期を
制御するか、データの格納量が所定量を超えたらクロッ
ク周期を短くする等の処理を実行する。これにより、メ
モリ１２のオーバーフローを防止することができ、キッ
クバックの回数を減らすことができる。

【００２７】次に、上記のように構成されたＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブ装置の動作について説明する。図３はこの装
置の動作を示すフローチャートである。先ず、装置が起
動されると、ＣＤ−ＲＯＭ１の線速度が測定される（Ｓ
１）。即ち、ＣＤ−ＲＯＭでは、１．２〜１．４ｍ／se
c の線速度でデータが記録されているが、ディスクによ
って記録速度が異なっているので、まず、ＣＤ−ＲＯＭ
１のデータの記録速度を把握しておく必要がある。この
ため、例えばコントローラ５の制御のもとでフィードモ
ータ４を駆動して、読取ヘッド３の位置をＣＤ−ＲＯＭ
１のφ５０mmの位置に移動させ、例えば００分０２秒０
０ブロックのブロックを検出する。次に、その位置から
線速度１．３ｍ／sec のときに２０分００秒００ブロッ
クが記録されるはずの約φ７６mmの位置に読取ヘッド３
を移動させ、クロック再生回路８のＶＣＯの中心周波数
を切り替えてアドレス情報を読み取る。アドレス情報が
約１９分であれば線速度は１．４ｍ／sec 、約２０分で
あれば線速度は１．３ｍ／sec 、約２２分であれば線速
度は１．２ｍ／sec であると判断する。検出された線速
度はコントローラ５内に記憶される。

【００２８】次に、現在の読取ヘッドの位置を検出した
のち（Ｓ２）、ホストシステム１６からのアクセスを待
つ（Ｓ３）。ホストシステム１６からアクセスされ、指
定アドレスが与えられたら、コントローラ５は、測定さ
れた書込速度情報に基づいて目的とするアドレスの位置
を算出し、現ヘッド位置からの移動量を算出する（Ｓ
４）。例えば、いま、書込速度が１．４ｍ／sec である
ことが分かっている場合、指定アドレスに対応するブロ
ックが３２分４３秒３７ブロックであるとすると、読取
ヘッド３の移動すべき位置として、φ９０mmの位置が算
出される。

【００２９】次に、コントローラ５は、ヘッドの移動す
べき位置に基づいてディスクモータ２の回転数とクロッ
ク再生回路８のＶＣＯの中心周波数とを決定する（Ｓ
５）。即ち、移動すべき位置が例えばφ９０mmであると
すると、最内周φ４６mmに対して、回転数が√２５／√
４５（＝０．７４５）倍、線速度が１．４６倍となるの
で、これに合わせてディスクモータ２の回転数とＶＣＯ
の中心周波数を決定する。次に、コントローラ５は、読
取ヘッド３をφ９０mmの位置に移動させると同時にディ
スクモータ２の回転数を０．７４５（＝３４３rpm ）倍
に低下させる（Ｓ６）。クロック再生回路８のＰＬＬが
ロックしたら（Ｓ７）、再生クロックＣＫを使用してＥ
ＦＭ復調回路９のＥＦＭ復調が開始され、メモリ１２に
復調データが蓄積される。メモリ１２に所定の量だけ復
調データが蓄積されたらＣＩＲＣデコードが開始される
（Ｓ８）。そして、再生アドレスと指定アドレスとが一
致したら、再生データがＳＣＳＩインタフェース１７を
介してホストシステム１６に送出されることになる。

【００３０】このように、この実施例に係るＣＤ−ＲＯ
Ｍドライブ装置によれば、クロック再生回路８を構成す
るＶＣＯの中心周波数を読取ヘッド３の位置に応じて切
り替えるようにしているので、再生クロックＣＫの周期
を広い範囲で変化させることができる。そして、このよ
うに再生クロックＣＫの周期とディスクの回転数とを変
化させることによって、ＣＤ−ＲＯＭ１上の任意の位置
のデータを適正な速度で正しく読み出すことが可能にな
る。

【００３１】図４は、ディスクのアクセス位置と回転数
との関係を示すグラフである。例えば線速度１．２ｍ／
sec でデータが書き込まれたディスクから、従来の線速
度一定（ＣＬＶ）でデータを読み出す場合、ディスクの
最内周（ｒ＝２５mm）での回転数は４６０rpm 、最外周
（Ｒ＝５８mm）での回転数は２００rpm となる。また、
このディスクを４倍速モードで読み出すとすると、ディ
スクの最内周での回転数が１８３０rpm 、最外周での回
転数が７９０rpm となり、約１０００rpm もの差が発生
し、この減速時間が読み取りヘッドの移動時間をオーバ
ーするためにアクセスの時間が増大する。

【００３２】また、従来の回転数一定（ＣＡＶ）の場
合、１倍速で最内周での線速度が１．２ｍ／sec 、最外
周での線速度が２．８ｍ／sec 、４倍速では、最外周が
１１ｍ／sec 以上となり、信号処理のスピードが間に合
わなくなる。

【００３３】一方、この実施例の場合、４倍速モードで
もディスクの最内周での回転数が１８３０rpm 、最外周
での回転数が１２００rpm 、であり、回転数の差にして
６３０rpm であるから、ＣＬＶに比べて減速及び加速に
要する時間を大幅に短縮することができる。また、４倍
速モード時のディスク最外周でも線速度が７．３ｍ／se
c であるから、信号処理スピードも大幅に低減すること
ができる。

【００３４】なお、本発明者等の実験によれば、実際の
信号処理系統を考慮した場合、光ディスクの最内周の線
速度と最外周の線速度の比は、処理速度マージンなどか
らみると１：１．５〜１：２程度が最も望ましく、また
設計仕様にもよるが一般のＬＳＩ回路等ではオーバード
ライブして何とか動作する範囲は定格線速度（４倍速動
作用の回路は定格線速度も４倍となる）の２倍程度が上
限であった。また、ディスク回転駆動系を考慮した場
合、光ディスクの最内周の回転数と最外周の回転数の比
は、応答速度からみて１：１．５〜１：２程度が最も望
ましく、想定するヘッドアクセスの最大時間内に何とか
回転数が変化し得る上限はほぼ２倍の回転数変化までで
あった。このため、光ディスクのアクセス位置の半径を
ｒとした場合、図４に示す斜線の範囲、即ち光ディスク
の回転数をｒの０．８乗〜０．３乗に反比例するような
範囲で動作させるのが好ましい。この場合、前述の例で
最内周での回転数が１８３０rpm 、線速度が４．８ｍ／
sec であるとすると、最外周での回転数が９３０〜１４
２０rpm 、線速度が５．６〜８．６ｍ／sec となり、最
大線速度を最低線速度の２倍以下に抑えることができ
る。ただし、できるならば、光ディスクの回転数がｒの
０．５乗に反比例するような範囲の近傍で動作させるの
が望ましい。

【００３５】なお、上記実施例では、リニアエンコーダ
１０の出力によって読取ヘッド３の位置を検出するよう
にしたが、例えば図１の破線で示されるように、ヘッド
アンプ６の出力信号からトラック数を計数するトラック
カウンタ１８によって読取ヘッド３の位置を検出するよ
うにしてもよいし、ヘッドを移動させるウォームギアの
回転数でヘッドの移動量又は半径位置を検出するように
してもよい。

【００３６】また、以上の実施例では、ランダムアクセ
スされるＣＤ−ＲＯＭのドライブ装置にこの発明を適用
したが、シーケンシャルアクセスが基本の音楽や画像の
データが記録された光ディスクの再生方法にもこの発明
は適用可能である。この場合、読出後のデータを保存す
る一次取込メモリの容量を最高の線速度時にオーバーフ
ローしないような容量に設定し、メモリ格納後のデータ
を一定速度で読み出すようにすればよい。

【００３７】なお、以上は再生装置にこの発明を適用し
た例について述べたが、この発明は、記録装置にも適用
可能である。即ち、データの書込が可能な光磁気ディス
ク等では、データの種類によってはディスクの半径方向
の異なる複数箇所に対して頻繁にアクセスを行うことが
ある。このような場合には、ディスクの回転数及び書込
クロックをディスクの半径位置に応じて変化させること
により、短時間のアクセスが可能になる。

【００３８】図５は、この発明をＣＤ−ＭＯの記録装置
に応用した例を示すブロック図である。光ディスク４１
は、ＣＬＶ方式でデータが書き込まれるべき書き替え可
能なＭＯ（光磁気ディスク）であり、ディスクモータ４
２によってアクセス位置が外側であるほど回転数が低
く、線速度が高くなるように駆動される。この光ディス
ク４１は、図示しない半導体レーザ、光学系、フォーカ
スアクチュエータ及び４分割ディテクタ等を内蔵した記
録／再生ヘッド４３によってデータを記録される。記録
／再生ヘッド４３には、ヘッド４３のディスク径方向の
位置を検出するリニアエンコーダ４４が設けられると共
に、ヘッド４３を光ディスク４１の径方向に駆動するた
めのフィードモータ４５が結合されている。このフィー
ドモータ４５は、リニアエンコーダ４４の出力に基づく
コントローラ４６の制御に従って指定アドレスに対応す
る位置へ記録／再生ヘッド４３を移動させる。記録／再
生ヘッド４３で検出されたフォーカスエラー信号及びト
ラッキングエラー信号は、ヘッドアンプ４７を介してフ
ォーカス・トラッキング制御回路４８に入力されてい
る。フォーカス・トラッキング制御回路４８は、上記エ
ラー信号に基づいて記録／再生ヘッド４３をフォーカス
制御及びトラッキング制御する。

【００３９】一方、ホストシステム５０から供給される
指定アドレス及び記録データは、ＳＣＳＩインタフェー
ス５１を介して記録データ用のバッファメモリ５２に格
納される。バッファメモリ５２に格納された記録データ
は、ＥＦＭ／ＣＩＲＣエンコーダ５３に供給され、ここ
でＣＩＲＣ符号化されたのち、ＥＦＭ変調される。変調
後のデータは、ゲインが可変できるパワーアンプ５４を
介して記録／再生ヘッド４３に供給され、光ディスク４
１への記録データに供される。

【００４０】このときの書込クロックＣＫは、クロック
発生回路５５によって生成される。即ち、コントローラ
４６は、リニアエンコーダ４４の出力に基づいて、現在
の光ディスク４１の記録位置を求め、この記録位置の情
報からディスクモータ４２の回転数を算出すると共に、
トラック方向の記録速度（線速度）を算出する。クロッ
ク発生回路５５は、コントローラ４６から与えられる線
速度の情報から、その線速度に見合った周期のクロック
信号ＣＫを発生させる。このクロック信号ＣＫをもとに
ＥＦＭ変調された記録データの信号がパワーアンプ５４
を介して記録／再生ヘッド４３に供給される。

【００４１】この場合、記録／再生ヘッド４３の記録パ
ワーは、線速度に応じて変化させる必要がある。一般
に、記録時のレーザパワーは線速度の平方根にほぼ比例
することが知られている。従って、ディスクの回転数が
半径方向位置の平方根に反比例して変化する場合、クロ
ック周波数は半径方向位置の平方根に比例、レーザパワ
ーは半径方向位置の４乗根に比例するように制御すれば
よい。記録パワーコントローラ５６は、パワーアンプ５
４を制御して線速度に応じた記録パワーを供給するため
のものである。

【００４２】なお、上記の実施例では、記録／再生ヘッ
ド４３の径方向位置から書込クロックの周波数を決定し
たが、光ディスクのトラックの案内溝に埋め込まれエン
コードされたウォブル信号、若しくはそれが変調されて
記録されているアブソリュート・タイム・イン・グルー
ブ（ＡＴｉＰ）と呼ばれる位置情報から記録位置を求
め、書込クロックを生成するようにしてもよい。一般
に、ＣＤ−ＭＯの場合、記録時にもウォブルからクロッ
ク信号を得ることができる。このウォブル信号は、ＣＬ
Ｖで記録されている。

【００４３】図６は、トラックの案内溝のウォブルを使
用した記録装置の構成例を示すブロック図である。ウォ
ブル信号は、記録／再生ヘッド４３のトラッキングエラ
ー信号の中に含まれる。その周波数は正規のスピードで
再生した場合、例えばクロック周波数４．３２１８ＭＨ
ｚの１／９８に設定したとすると、２２．０５ＫＨｚと
なる。ウォブル検出回路６１は、このウォブル信号を検
出する。クロック発生回路５５は、ＶＣＯ等を用いてウ
ォブル信号に同期した書込クロックＣＫを生成する。更
にウォブル信号の中に、位相変調等によりアドレス情報
を埋め込んであるとすると、このアドレス情報がアドレ
ス検回路６２によって検出され、コントローラ４６に提
供される。

【００４４】この実施例によれば、ウォブル信号そのも
のがＣＬＶで記録されているので、クロック信号をウォ
ブル信号に同期させることにより、クロック周波数を自
動的に半径方向の記録位置に比例させることができる。
この際にも、前述したようにリニアエンコーダ４４の出
力に応じてＶＣＯの中心周波数を切換える等の方法を採
用することにより、周波数引き込みレンジを全体的に拡
大することができる。

【００４５】なお、線速度一定でデータが記録される光
ディスクとしては、前述したＭＯの他、一回のみの記録
が可能な光ディスクに対する記録の際にも適用可能であ
ることはいうまでもない。

【００４６】また、これらの記録再生装置において、光
ディスクの全面にわたって連続的に回転数を変化させな
がら光ディスクにアクセスする方法の他に、光ヘッドの
移動が少ないときには、ほぼ一定の回転数でアクセスす
るようにしてもよい。即ち、近接するアクセスポイント
であれば、回転数を変化させなくても信号処理にはそれ
ほど大きな影響は与えない。そこで、このようなアクセ
スを行うことにより、アクセスタイムのロスを更に低減
することができる。

【００４７】更に、本発明は、光ディスクの記録領域を
半径方向にいくつかの領域に区分し、１つの領域内で
は、ほぼ一定の回転数によるアクセスを行い、他の領域
では別の回転数によるアクセスを行うようにしてもよ
い。図７は、光ディスクの半径方向位置における記録領
域のおおまかなレイアウトを示す図である。この例で
は、光ディスク７１に内側から順に第１、第２、第３の
３つのプログラムエリアを設け、各プログラムエリアの
内周側及び外周側にそれぞれリードインエリア及びリー
ドアウトエリアを設けている。ディスクの回転制御は、
３つのエリアの区切りの位置を検出することによってな
される。ディスクの回転数は、例えば図８に示すよう
に、各エリアで一定となり、外周を内周よりも低くす
る。図９は、この場合の記録位置に対する線速度を示す
図である。このようにすれば、光ディスクの外径に近い
ところで線速度が速くなりすぎるのを防止することがで
きる。

【００４８】なお、各エリアの区切りの場所は、光ディ
スクに記録されるプログラムやデータの区切りと一致さ
せることが望ましい。例えば、１つのプログラムを実行
させた場合、頻繁にアクセスされる範囲は限定される。
このため、この限定された範囲については同一の回転数
で回転させるようにすればよい。また、一枚のディスク
を複数のイクステント（Extent）に分け、各々のイクス
テントが別々のディスクのように取り扱われるような場
合には、その区切りに記録されるリードアウト情報とリ
ードイン情報との間を区切りとすればよい。

【００４９】また、このような内容的な区切りにこだわ
らず、単に各領域を半径方向に均等に区分するようにし
てもよいが、この場合には、各領域の区切りの回転数制
御にヒステリシス特性を持たせることが望ましい。即
ち、図８及び図９の点線で示すように、あるエリアでの
アクセス中に、隣接エリアへのアクセスが生じた場合、
直ちに回転数を変化させずに、ある範囲内であれば、Ｐ
ＬＬクロック再生を追従させてデータをアクセスし、範
囲離脱が所定時間継続したら、回転数を切換えるように
すればよい。これにより、回転数の切換え回数を減らす
ことができ、アクセス時間を短縮することができる。

【００５０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
線速度一定でデータが書き込まれた光ディスク又は線速
度一定でデータを書き込むべき光ディスクを、そのアク
セス位置が内径側から外径側に移動するに従って線速度
が増加し、且つ回転数が減少するように回転させ、アク
セス位置に応じて変化するクロック信号に基づいて前記
光ディスクに対しアクセスするようにしているので、ア
クセス時の待ち時間が減少すると同時に外周付近で最大
線速度が大幅に増加することも防止することができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明をＣＤ−ＲＯＭドライブ装置に適用
した実施例の構成を示すブロック図である。

【図２】 ＣＤ−ＲＯＭのデータフォーマットを示す模
式図である。

【図３】 同ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置の動作を示すフ
ローチャートである。

【図４】 ディスクのアクセス位置と回転数との関係を
示すグラフである。

【図５】 この発明をＭＤの記録装置に適用した実施例
の構成を示すブロック図である。

【図６】 光ディスクに埋め込まれたウォブルを使用し
た記録装置にこの発明を適用した実施例の構成を示すブ
ロック図である。

【図７】 光ディスクの記録領域のレイアウトを説明す
るための図である。

【図８】 図７の光ディスクの径方向位置と回転数との
関係を示すグラフである。

【図９】 図７の光ディスクの径方向位置と線速度との
関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１…ＣＤ−ＲＯＭ、２，４２…ディスクモータ、３…
読取ヘッド、４，４５…フィードモータ、５，４６…コ
ントローラ、６，４７…ヘッドアンプ、７…スライサ、
８…クロック再生回路、９…ＥＦＭ復調回路、１０，４
４…リニアエンコーダ、１１…アドレスカウンタ、１２
…メモリ、１３…ＣＩＲＣデコーダ、１４，５２…バッ
ファメモリ、１５…ＣＤ−ＲＯＭデコーダ、１６，５０
…ホストシステム、１７，５１…ＳＣＳＩインタフェー
ス、１８…トラックカウンタ、４１，７１…光ディス
ク、４３…記録／再生ヘッド、４８…フォーカス・トラ
ック制御回路、５３…エンコーダ、５４…パワーアン
プ、５５…クロック発生回路、５６…記録パワーコント
ローラ、６１…ウォブル検出回路、６２…アドレス検出
回路。

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクを、そのアクセス位置が最内
   周側から最外周側に移動するに従って線速度が全体的に
   増加し且つ回転数が全体的に減少するように回転させた
   状態で、 この光ディスクに対するアクセスの基準となるクロック
   信号の周波数を前記光ディスクのアクセス位置の線速度
   に応じて変化させながら、 前記光ディスクに対して線速度一定のデータをアクセス
   することを特徴とする光ディスクのアクセス方法。
2. 【請求項２】 光ディスクを最内周側から最外周側にか
   けて複数の領域に分割し、前記各領域内では、そのアク
   セス位置が内径側から外径側に移動するに従って線速度
   は増加するが回転数は一定であり、前記光ディスク全体
   では、アクセス位置が最内周側から最外周側に移動する
   に従って回転数が全体的に減少するように前記光ディス
   クを回転させた状態で、 この光ディスクに対するアクセスの基準となるクロック
   信号の周波数を前記光ディスクのアクセス位置の線速度
   に応じて変化させながら、 前記光ディスクに対して線速度一定のデータをアクセス
   する ことを特徴とする光ディスクのアクセス方法。
3. 【請求項３】 線速度一定でデータが記録された光ディ
   スクを、そのアクセス位置が最内周側から最外周側に移
   動するに従って線速度が全体的に増加し且つ回転数が全
   体的に減少するように回転させた状態で、 読取ヘッドから出力される読取信号からクロック信号を
   再生すると共に、 再生されたクロック信号に従って前記読取信号を復調
   し、 得られた復調信号をメモリに順次格納すると共に所定の
   タイミングで読み出して再生処理を施すことを特徴とす
   る光ディスクの再生に係るアクセス方法。
4. 【請求項４】 前記復調信号をメモリから読み出す際の
   読出しクロック信号の周波数をメモリに格納されたデー
   タ量に応じて変化させることを特徴とする請求項３記載
   の光ディスクの再生に係るアクセス方法。
5. 【請求項５】 線速度一定でデータが記録された光ディ
   スクを、そのアクセス位置が最内周側から最外周側に移
   動するに従って線速度が全体的に増加し且つ回転数が全
   体的に減少するように回転させる回転駆動手段と、 前記光ディスクに記録されたデータを読み取って読取信
   号を出力する読取ヘッドと、 この読取ヘッドから出力される読取信号からクロック信
   号を再生するクロック再生手段と、 このクロック再生手段で再生されたクロック信号に従っ
   て前記読取信号を復調する復調手段と、 この復調手段で得られた復調信号を順次格納するメモリ
   と、 このメモリに格納された復調信号を所定のタイミングで
   読み出して再生処理する再生処理手段とを備えたことを
   特徴とする光ディスクの再生に係るアクセス装置。
6. 【請求項６】 前記再生処理手段は、前記メモリに格納
   されたデータ量に応じた周波数の読出しクロック信号に
   て前記メモリから復調データを読出し再生処理するもの
   であることを特徴とする請求項５記載の光ディスクの再
   生に係るアクセス装置。
7. 【請求項７】 データを線速度一定で記録すべき光ディ
   スクを、そのアクセス位置が最内周側から最外周側に移
   動するに従って線速度が全体的に増加し且つ回転数が全
   体的に減少するように回転させた状態で、 メモリに記憶された記録すべきデータを、周波数が前記
   光ディスクの径方向の記録位置に応じて変化するクロッ
   ク信号に従って変調し、 この変調されたデータを前記クロック信号に従って記録
   ヘッドに出力し、前記光ディスクに記録することを特徴
   とする光ディスクの記録に係るアクセス方法。
8. 【請求項８】 データを線速度一定で記録すべき光ディ
   スクを、そのアクセス位置が最内周側から最外周側に移
   動するに従って線速度が全体的に増加し且つ回転数が全
   体的に減少するように回転させる回転駆動手段と、 この光ディスクに記録信号を書き込む記録ヘッドと、 記録すべきデータが記憶されるメモリと、 前記光ディスクの径方向に対する前記記録ヘッドの位置
   に応じて周波数が順次変化するクロック信号を発生する
   クロック発生手段と、 前記メモリから読み出されたデータを前記クロック信号
   に従って記録信号として変調し前記記録ヘッドに出力す
   る変調手段とを備えたことを特徴とする光ディスクの記
   録に係るアクセス装置。