JP3834802B2 - ディスク読取装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ等のような、スパイラル状のトラックにデジタルデータが記録されたデジタルディスクからデジタルデータを読み取るディスク読取装置に係り、より詳細には、記録されたデータエリアの最外周の半径と読み取り位置の半径との関係から、デジタルデータの読取速度またはデジタルディスクの回転速度を求めるディスク読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大容量のデータ記録媒体として使用されるＣＤ−ＲＯＭには、ＣＬＶ方式によってデータが記録されている。従って、データを読み出すときには、ＣＬＶ方式を用いればよい。しかし、ＣＬＶ方式を用いる場合、読み取るトラックを変更した場合、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度が、変更先のトラックに該当する回転速度となるまで待つ必要がある。この待ち時間のため、読み取り速度が遅くなるという問題があり、この問題を解決するため、ＣＡＶ方式による読み取り方法が採用されている。
【０００３】
ＣＡＶ方式を採用した場合には、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度は一定となる。このため、読み取るトラックを変更したときにも、ＣＤ−ＲＯＭが所定の回転速度になるまで待つ必要がなく、データの読み取り速度を高速化することができる。しかし、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度は、ＣＤ−ＲＯＭの最外周を読み取るときの速度に従って決定される。その結果、内周部分を読み取るときでは、トラックの線速度が遅くなるので、読み取り速度が低下するという問題が生じる。この不都合を回避するため、以下に示す技術が提案されている。
【０００４】
すなわち、図４に示すように、ＣＤ−ＲＯＭの規格として設定されたデータエリアを、半径に基づいて、予め複数のエリアに分割しておく。そして、分割されたエリア毎に、最も速い速度でデータの読み取りが可能となる回転速度を設定している。このため、内周側に位置するトラックからデータを読み取るときにも、ＣＤ−ＲＯＭは、高い読取倍速に対応した速度で回転することになり、内周側のデータの読み取り速度の低下が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成では、以下に示す問題が生じていた。すなわち、読み取りデータが、複数のエリアの分割位置に跨がった場合、データの読み取りの途中において、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度が変わることになる。このため、読み取り途中において、ＣＤ−ＲＯＭが所定の回転速度になるまで待つ必要が生じる。従って、データを読み取るときには、読み取り時間に待ち時間が加算されるので、読み取り速度が低下するという問題が生じる。また、ＣＤ−ＲＯＭに記録されたデータ量が少ない場合では、記録されたデータエリアの最外周の半径は、小さくなる。例えば、最外周の半径が、図４に示すＲ９の場合、読取倍率が小さくなるエリアの比率が大きいので、読取倍速の平均値が小さくなり、読取速度の平均値が小さくなるという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため創案されたものであって、請求項１記載の発明の目的は、デジタルディスクに記録されたデータ本体のデータ量に基づいて、読み取り位置における読取速度を求めることにより、読取時間を短縮するための読取速度を、記録されたデータ量が異なるデジタルディスクの各々に則して設定することのできるディスク読取装置を提供することにある。
また、請求項２記載の発明の目的は、上記目的に加え、デジタルディスクの各々に適応する最も速い読取速度を設定することのできるディスク読取装置を提供することにある。
【０００７】
また、請求項３記載の発明の目的は、デジタルディスクに記録されたデータ本体のデータ量に基づいて、読み取り位置におけるデジタルディスクの回転速度を求めることにより、読取時間を短縮するための回転速度を、記録されたデータ量が異なるデジタルディスクの各々に則して設定することのできるディスク読取装置を提供することにある。
また、請求項４記載の発明の目的は、上記目的に加え、デジタルディスクの各々に適応する最も速い回転速度を設定することのできるディスク読取装置を提供することにある。
また、請求項５記載の発明の目的は、上記目的に加え、読み取り位置における読取倍速または回転速度の演算を簡単化することのできるディスク読取装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明に係るディスク読取装置は、スパイラル状のトラックに沿って、データ本体と前記データ本体のデータ量を示す量データとが記録されたデジタルディスクからデータを読み取るディスク読取装置に適用し、前記量データに基づいて、前記データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、予め設定された読取速度を示す最外周倍速を、算出した最外周の半径における最外周読取倍速に設定し、読取対象データを示す識別データに基づいて、読取対象データが記録されたトラックの半径を示す読取位置半径を算出し、前記データエリアの最内周における読取速度を示す倍速としての最内周読取倍速が予め記憶設定されており、前記読取位置半径と当該読取位置半径における読取速度を示す読取位置読取倍速とを、前記読取位置半径が前記最内周の半径から最外周の半径まで増大するのに伴って前記最内周読取倍速から前記最外周読取倍速まで一次関数として増大する比例関係に設定し、前記比例関係に基づき、算出した読取位置半径の読取位置読取倍速を算出し、算出した読取位置読取倍速に対応する回転速度でデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取る構成としている。すなわち、データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、予め設定された読取速度を示す最外周倍速を、算出した最外周の半径における読取倍速に設定している。このため、記録されたデータ本体のデータ量に関わりなく、データエリアの最外周の読取倍速は最外周読取倍速となる。一方、読取位置半径における読取倍速は、予め設定された最内周読取倍速および最外周読取倍速を指標として、最外周の半径と最内周の半径と読取位置半径との３種の半径の比例関係から、算出される。つまり、読取位置読取倍速は、記録されたデータ量に対応して算出される。従って、読取位置読取倍速は、データを読み取る必要のある範囲に対応して、最も読取時間を短縮できる倍速となる。
【０００９】
また請求項２記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記最外周倍速を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も大きい倍速としている。このため、算出される読取倍速は、デジタルディスクの各々に対応して、装置本体の性能を最も有効に引き出した倍速となる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明に係るディスク読取装置は、スパイラル状のトラックに沿って、データ本体と前記データ本体のデータ量を示す量データとが記録されたデジタルディスクからデータを読み取るディスク読取装置に適用し、前記量データに基づいて、前記データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、前記最外周を読み取る時のデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として予め設定された最外周読取倍速を、算出した最外周の半径に関連付けて設定し、読取対象データを示す識別データに基づいて、読取対象データが記録されたトラックの半径を示す読取位置半径を算出し、前記データエリアの最内周を読み取る時のデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として最内周読取倍速が予め記憶設定されており、前記読取位置半径と当該読取位置半径における読取速度を示す読取位置読取倍速とを、前記読取位置半径が前記データエリアの最内周の半径から最外周の半径まで増大するのに伴って前記最内周読取倍速から前記最外周読取倍速まで一次関数として増大する比例関係に設定し、前記比例関係に基づき、算出した読取位置半径の読取位置読取倍速を算出し、線速度に前記読取位置読取倍速を乗じた値を、その半径が読取位置半径に等しい円周の長さで除することによって、読取位置半径における読み取り時のデジタルディスクの回転速度を算出し、算出した回転速度でもってデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取る構成としている。
すなわち、データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、デジタルディスクの回転速度の代替値として予め設定された読取倍速に基づいて、算出した最外周の半径における最外周回転速度を設定している。このため、記録されたデータ本体のデータ量に関わりなく、データエリアの最外周回転速度は、予め設定された読取倍速に対応して算出される回転速度となる。一方、読取位置半径における回転速度は、予め設定された最内周読取倍速および最外周読取倍速を指標として、最外周の半径と最内周の半径と読取位置半径との３主の半径の比例関係から、読取位置読取倍速を算出したのちに、その読取位置読取倍速に基づき算出される。つまり、読取位置半径における回転速度は、記録されたデータ量に対応して算出される。このため、読取位置半径における回転速度は、データを読み取る必要のある範囲に対応して、最も読取時間を短縮できる回転速度となる。
【００１１】
また、請求項４記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加えて、算出した最外周の半径におけるデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として予め設定された最外周読取倍速を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も大きい倍速としている。このため、読取倍速に基づき算出された回転速度は、ディジタルディスクの各々に対応して、装置本体の性能を最も有効に引き出す回転速度となる。
【００１２】
また請求項５記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記量データが時間情報によって示されると共に前記識別データが時間情報によって示されるデジタルディスクから前記デジタルデータを読み取るディスク読取装置に適用し、前記読取位置半径を算出するときには、前記識別データを示す時間情報のうちから、分を示すデータのみに基づいて演算を行う構成としている。
すなわち、読取対象データを示す時間情報は、分を示す値、秒を示す値、およびフレーム等の３種の値によって構成されている。このため、読取位置半径を求める演算は、分、秒、フレームの３種の値に基づいた演算となる。しかし、読取倍速または回転速度を求めるのに必要とする読取位置半径の値は、有効桁数が少ない値であってよい。従って、分のみに基づく演算を行った場合、読取速度を最良とするための演算値への影響が微小であるにも関わらず、演算は大いに簡単化されることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図２は、請求項１、２、５記載の発明に係るディスク読取装置の一実施形態の電気的構成を示すブロック線図である。具体的には、ＣＤ−ＲＯＭの読取装置であり、最速の場合には、標準読取速度の１６倍の速度でもって、データの読み取りを行う装置となっている。また、図１は、デジタルディスクのデータの記録状態を示す説明図となっている。
【００１４】
図において、デジタルディスク１は、スパイラル状のトラックに沿ってデータが記録されたディスクであり、具体的にはＣＤ−ＲＯＭとなっている。このため、円盤状のディスク本体１０８の中央には、駆動軸３１が挿入される中心孔１０９が形成されている。また、半径ＲＳが２５ｍｍである最内周１０１と、ディスク本体１０８の外周部近傍の円周１０２との間のリング状のエリアが、規格において設定されたデータエリア１０５となっている。そして、実質的に有効となるデータ本体は、規格上のデータエリア１０５の最内周１０１側から始まるリング状のデータエリア１０６にのみ記録されている（破線１０３は、データ本体が記録されたデータエリア１０６の最外周を示している）。
【００１５】
ピックアップ２は、トラッキング用の受光素子、フォーカスおよびデータ読み取り用の受光素子等を備えたブロックとなっており、デジタルディスク１の記録面に、スパイラル状のトラックに沿って記録されたデータを、光学的に読み取る。また、読み取ったデータを信号処理回路４に出力する。
信号処理回路４は、ピックアップ２から出力されるデータに、所定のデコード処理を施すブロックとなっている。そして、デコード処理を行うことによって得られたデータを、制御値算出部６に出力する。また、ピックアップ２から出力されるデータからクロック成分を抽出し、抽出したクロック成分を回転制御回路７に出力する。
主制御部５は、ＣＤ−ＲＯＭ読取装置としての動作を制御するブロックとなっている。このため、図示されない入出力のためのブロック等の制御を行う。また、読取対象データを指示するため、読取対象データを示す識別データ（読取対象データを示す時間情報）を制御値算出部６に出力する。
【００１６】
制御値算出部６は、主制御部５から指示された読取対象データを読み取るときの、読取倍速を算出するブロックとなっている。このため、予め設定された値であり、最内周１０１の読取倍速を示す最内周読取倍速を、予め内部に記憶している。なお、最内周読取倍速は、目標とするアクセス時間と、スピンドルモータ３のトルクから決定された値であり、本実施形態では、最内周読取倍速を１０倍速としている。また、以下に示す演算を行う。
【００１７】
まず、デジタルディスク１に記録されたデータ本体のデータ量を示す量データに基づき、データ本体が記録されたデータエリア１０６の最外周１０３の半径を算出する。すなわち、ＣＤ−ＲＯＭでは、データ本体のデータ量を示す量データは、時間情報として記録されている。また、デジタルディスク１が所定位置にセットされ、データの読み取りが可能となったときには、所定の読取倍速でもって回転するデジタルディスク１から各種情報が読み取られる。
このため、信号処理回路４から出力される各種情報のうち、データの記録時間を示す時間情報に基づいて、最外周１０３の半径ＲＭを求める。また、求めた最外周１０３の半径ＲＭにおける読取速度を示す最外周読取倍速を設定する。この最外周読取倍速は、値が大きい程、読取時間が短縮されるので、装置として動作可能な範囲の倍速の最大値が設定される。なお、本実施形態では、最外周読取倍速を１６倍としている。
【００１８】
また、主制御部５から、読取対象データを示す時間情報が出力されたときには、読取対象データが記録されたトラック（図１の１０４により示す）の半径（読取位置半径ｒ）を算出する。そして、予め記憶した最内周読取倍速（１０倍速）と、予め設定した最外周読取倍速（１６倍速）とを指標として、最外周１０３の半径ＲＭと最内周１０１の半径ＲＳとの差異と、最外周１０３の半径ＲＭと算出した読取位置半径ｒとの差異との関係から、読取位置半径ｒにおける読取倍速を算出する。また、算出した読取倍速を、信号処理回路４と回転制御回路７とに出力する。なお、最外周１０３の半径ＲＭ、読取位置半径ｒ、および読取倍速の算出方法については、後に詳述する。
【００１９】
回転制御回路７は、デジタルディスク１を回転させるためのスピンドルモータ３の回転速度を制御するブロックとなっている。このため、信号処理回路４から出力されるクロック成分に基づき、読取位置半径ｒにおけるトラックの線速度が、制御値算出部６から出力される読取倍速に対応した線速度となるように、スピンドルモータ３の回転速度を制御する。
【００２０】
図３は、記録されたデータ本体のデータ量が異なる３種のデジタルディスクについての、読取位置半径と読取倍速との関係、および読取位置半径と回転速度との関係を示す説明図である。必要に応じて同図を参照しつつ、実施形態の動作を説明する。
【００２１】
デジタルディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）１におけるデータの記録位置と、データを識別する時間情報との関係は、
Ｒ：データが記録されたトラックの半径
Ｐ：トラック間隔（１．６μ）
Ｖ：標準時の線速度（１．３ｍ／Ｓ）
ＲＳ：最内周の半径（２５ｍｍ）
Ａ：時間情報のうちの分を示す値
Ｂ：時間情報のうちの秒を示す値
Ｃ：時間情報のうちのフレームを示す値
とすると、
Ｒ2 ＝〔｛６０Ａ＋Ｂ＋（Ｃ／７５）｝×（ＰＶ／π）〕＋ＲＳ2
が成立する（以下では、上記式を第１式と称する）。
【００２２】
このため、制御値算出部６は、デジタルディスク１が新たにセットされると、デジタルディスク１におけるデータの記録形態を示す情報から、記録されたデータ本体のデータエリアの最外周１０３の半径ＲＭを求める。この演算を行うため、デジタルディスク１をセットしたとき、信号処理回路４から出力されるデータ（データの記録形態を示す情報）から、記録データ量を示す時間情報を取り出し、取り出した時間情報を値Ａ、値Ｂ、値Ｃの各値に代入する。そして、第１式に基づき、値Ｒを算出する。算出した値Ｒが、求める半径ＲＭを示す値となる。次いで、制御値算出部６は、算出した半径ＲＭの読取倍速（最外周読取倍速）を、装置として動作可能な範囲の最大値である１６倍速に設定する。
【００２３】
なお、第１式を用いた演算を行うとき、標準時の線速度Ｖについては、規格上の中央値である１．３ｍ／Ｓを用いても良いし、セットされたデジタルディスク１を実測することにより得られる線速度の値を用いてもよい。但し、精度を高めるためには、実測値を用いるのが望ましい。
以上で、デジタルディスク１がセットされたときの、読取倍速の算出のための初期動作が終了する。
【００２４】
データの読み取りが開始されると、主制御部５は、制御値算出部６に、読取対象データを示す時間情報を与える。主制御部５から時間情報が与えられた制御値算出部６は、読取対象データが記録されたトラック１０４の読取位置半径ｒを算出する。
すなわち、制御値算出部６は、読取位置半径ｒの算出を行うため、主制御部５から与えられた時間情報を、値Ａ、値Ｂ、値Ｃに代入する。しかし、読取位置半径ｒの演算を簡単化し、演算時間を短縮するため、与えられた時間情報の分を示す値を値Ａに代入し、値Ｂおよび値Ｃを０とする。そして、第１式に基づき、値Ｒを求める。求めた値Ｒが読取位置半径ｒを示す値となる。つまり、制御値算出部６は、読取位置半径ｒを求める場合、演算時間を短縮するため、時間情報の秒を示す値とフレームを示す値とを無視した演算を行う。
【００２５】
読取位置半径ｒの算出を終了すると、制御値算出部６は、求めた読取位置半径ｒにおける読取倍速の演算を開始する。
いま、読取位置半径ｒにおける読取倍速をｎにより示し、値Ｎ１、値Ｎ２を
Ｎ１：最内周読取倍速（１０倍速）
Ｎ２：最外周読取倍速（１６倍速）
とし、読取倍速ｎが読取位置半径ｒの変化に対して一次の関係として変化するように設定すると、
（（Ｎ２−Ｎ１）／（ＲＭ−ＲＳ））＝（（Ｎ２−ｎ）／（ＲＭ−ｒ））
が成立する。従って、求める読取倍速ｎは
ｎ＝｛（Ｎ２−Ｎ１）×（ｒ−ＲＭ）／（ＲＭ−ＲＳ）｝＋Ｎ２
として示される（以下では、上記式を第２式と称する）。
【００２６】
第２式に基づき、読取位置半径ｒにおける読取倍速ｎの算出を終了すると、制御値算出部６は、算出した読取倍速ｎを、信号処理回路４と回転制御回路７とに出力する。このため、信号処理回路４は、読取倍速ｎに対応する速度での信号処理を開始する。また、回転制御回路７は、読取倍速ｎに対応する線速度となるように、信号処理回路４から出力されるクロック成分を監視しつつ、スピンドルモータ３の回転速度を制御する。従って、デジタルディスク１は、読取倍速ｎに対応した回転速度で回転するので、トラック１０４に記録された読取対象データは、読取倍速ｎの線速度でもって読み取られることになる。そして、この線速度となるように回転するデジタルディスク１から、ピックアップ２によって読み取られたデータは、信号処理回路４において所定処理が施された後、図示されないブロックに出力される。
【００２７】
いま、セットされたデジタルディスク１の最外周１０３の半径ＲＭが、図３に示すＲ１であるとする。このとき、読取位置半径ｒと読取倍速との関係は、直線６１ａにより示す関係となる。すなわち、読取位置半径ｒが、最内周１０１の半径ＲＳに略等しい場合には、読取倍速は１０倍速となる。そして、読取位置半径ｒが増加したときには、その増加に対応して、読取倍速は一次的に増加し、読取位置半径ｒが最外周１０３の半径ＲＭに略等しくなると、読取倍速は１６倍速となる。また、図３における直線６１ｂは、上記した制御が行われるときのデジタルディスク１の回転速度を示しており、最外周１０３の半径ＲＭがＲ１以下のときには、読取位置半径ｒに関わりなく、デジタルディスク１の回転速度は、略５０００ｒｐｍの回転速度となる。
【００２８】
図３における直線６２ａは、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２であるデジタルディスク１がセットされた場合の、読取位置半径ｒと読取倍速との関係を示している。また、曲線６２ｂは、直線６２ａに示す関係となるように回転速度を制御したときの、デジタルディスク１の回転速度の変化を示している。つまり、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２であるときには、読取位置半径ｒが大きくなるほど、デジタルディスク１の回転速度は遅くなるように制御される。また、直線６３ａは、最外周１０３の半径ＲＭがＲ３の場合の、読取位置半径ｒと読取倍速との関係を示している。また、曲線６３ｂは、直線６３ａに示す関係となるように回転速度を制御したときの、デジタルディスク１の回転速度の変化を示している。
【００２９】
以上説明したように、請求項１、２、５記載の発明に係るディスク読取装置は、読取対象データを示す時間情報のうち、分の単位を示す値に基づいて算出される読取倍速でもって、デジタルディスク１からデータを読み取る動作を行う。すなわち、データを識別する時間情報の分の単位に基づいて算出された線速度となるＣＬＶ方式でもって、デジタルディスク１から読取対象データを読み取る動作を行う。
【００３０】
以下に、請求項３、４、５記載の発明に係るディスク読取装置の一実施形態（以下では第２の実施形態と称する）について説明する。
第２の実施形態の電気的構成は、ブロック線図として示すときには、図２に示す構成と同一となる。このため、請求項１、２、５記載の発明に係るディスク読取装置の実施形態（以下では、第１の実施形態と称する）と、構成や動作が異なる部分についてのみ説明を行い、構成や動作が同一となる部分については、説明を簡略化または省略する。
【００３１】
デジタルディスク１、ピックアップ２、スピンドルモータ３、および主制御部５は、第１の実施形態と同一である。また、信号処理回路４は、第１の実施形態では、ＣＬＶ方式による信号処理を行うが、第２の実施形態では、ＣＡＶ方式による信号処理を行う。
【００３２】
制御値算出部６は、主制御部５から指示された読取対象データを読み取るときの、デジタルディスク１の回転速度を算出するブロックとなっている。一方、デジタルディスク１の回転速度は、
Ｓ：回転速度
Ｖ：線速度
Ｎ：読取倍速
Ｒ：該当するトラックの半径
とすると、
Ｓ＝Ｖ×６０×Ｎ／２πＲ
として示される（上記式を、以下では第３式と称する）。
【００３３】
このため、第２の実施形態では、回転速度を求める場合、先ず読取倍速を算出し、算出した読取倍速から回転速度を求める方法を用いている。従って、回転速度を示す具体的な数値が必要な場合を除けば、回転速度を、代替値である読取倍速でもって示す構成としている。
以上のことから、第２の実施形態における制御値算出部６は、予め設定された値であり、最内周１０１の回転速度（最内周回転速度）を、代替値である最内周読取倍速として、予め内部に記憶している。なお、最内周１０１の回転速度は、目標とするアクセス時間と、スピンドルモータ３のトルクとから決定された値となっている。本実施形態において設定される値は、読取倍速として示すときには、第１の実施形態と同じ１０倍速であり、回転速度に換算したときには、略５０００ｒｐｍとなる。また、以下に示す演算を行う。
【００３４】
デジタルディスク１に記録されたデータ本体のデータ量を示す量データに基づき、データ本体が記録されたデータエリア１０６の最外周１０３の半径を算出する。この算出には、第１の実施形態と同じ演算が用いられる。次いで、求めた最外周１０３の半径ＲＭにおける回転速度（最外周回転速度）を、予め設定された読取倍速から算出する。しかし、最外周回転速度の具体値は不要であるので、回転速度を求める演算を行わず、代替値となる読取倍速でもって、最外周回転速度の代用とする。なお、この読取倍速は、第１の実施形態と同一の１６倍速となっている。しかし、読取倍速が１６倍であっても、最外周回転速度に換算した場合には、最外周１０３の半径ＲＭによって、最外周回転速度は値が異なる。
【００３５】
図３を参照しつつ説明すると、最外周１０３の半径ＲＭがＲ１である場合には、最外周１０３の半径ＲＭに対応して設定される最外周回転速度は、略５０００ｒｐｍとなる。また、半径ＲＭがＲ２の場合には、最外周回転速度は略４０００ｒｐｍ、半径ＲＭがＲ３の場合には、最外周回転速度は略３５００ｒｐｍとなる。つまり、最外周１０３の半径ＲＭに応じて設定される最外周回転速度は、具体的な値として求める場合には、最外周１０３の半径ＲＭに対応して、値が異なることになる。
【００３６】
また、制御値算出部６は、主制御部５から、読取対象データを示す時間情報が出力されたときには、読み取り対象のデータが記録されたトラック（図１の１０４）の半径（読取位置半径ｒ）を算出する。そして、最内周１０１における読み取り時のデジタルディスクの回転速度を示す値として予め設定された最内周回転速度（代替値である１０倍速）と、最外周回転速度（代替値である１６倍速）とを指標として、最外周１０３の半径ＲＭと最内周１０１の半径ＲＳとの差異と、最外周１０３の半径ＲＭと読取位置半径ｒとの差異との関係から、読取位置半径ｒにおけるデジタルディスク１の回転速度を算出する。
【００３７】
具体的には、代替値である２種の倍速（１０倍速と１６倍速）に基づいて、読取位置半径ｒにおける読取倍速を求める。そして、求めた読取倍速から、第３式に従って、読取位置半径ｒにおけるデジタルディスク１の回転速度を算出する。また、算出した回転速度を、信号処理回路４と回転制御回路７とに出力する。
回転制御回路７は、信号処理回路４から出力されるクロック成分に基づき、読取位置半径ｒにおけるデジタルディスク１の回転速度が、制御値算出部６から出力される回転速度となるように、スピンドルモータ３の回転を制御する。
【００３８】
各ブロックは、上記した構成となっている。このため、デジタルディスク１をセットしたときには、制御値算出部６は、第１式に基づき、セットしたデジタルディスク１のデータエリア１０６の最外周１０３の半径ＲＭを算出する。次いで、算出した最外周１０３の半径ＲＭにおける最外周回転速度を、代替値である読取倍速（１６倍速）によって設定する。また、制御値算出部６は、最内周１０１の半径ＲＳにおける回転速度を、代替値である読取倍速（１０倍速）として、記憶している。
【００３９】
このため、制御値算出部６は、読取対象データを示す時間情報が、主制御部５から出力されると、第１式に基づき、読取対象データが記録されたトラック１０４の半径である読取位置半径ｒを算出する。なお、読取位置半径ｒの算出においては、演算時間を短縮するため、主制御部５から出力された時間情報のうち、分を示す値のみを演算に使用し、秒を示す値とフレームを示す値は無視する。そして、算出した読取位置半径ｒにおける読取倍速を、第２式に基づいて求める。次いで、求めた読取倍速から、第３式に基づき、読取位置半径ｒにおける回転速度を算出する。そして、算出した回転速度を、信号処理回路４と回転制御回路７とに出力する。その結果、デジタルディスク１は、制御値算出部６において算出された回転速度でもって回転する。そして、この回転速度で回転するデジタルディスク１から、ピックアップ２により読み取られたデータは、信号処理回路４において所定処理が施された後、図示されないブロックに出力される。
【００４０】
いま、セットされたデジタルディスク１の最外周１０３の半径ＲＭが、図３に示すＲ１であるとする。このとき、読取位置半径ｒと回転速度との関係は、直線６１ｂにより示す関係となる。すなわち、読取位置半径ｒが、最内周１０１の半径ＲＳに略等しい場合には、読取位置半径ｒに関わりなく、デジタルディスク１の回転速度は、略５０００ｒｐｍとなる。また、デジタルディスク１の回転速度が、読取位置半径ｒに関わりなく略５０００ｒｐｍとなるとき、読取倍速は、最内周１０１近傍では１０倍速となる。そして、読取位置半径ｒが増加したときには、その増加に対応して、読取倍速は一次的に増加し、読取位置半径ｒが最外周１０３の半径ＲＭに略等しくなると、読取倍速は１６倍速となる。
【００４１】
また、曲線６２ｂは、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２であるデジタルディスク１がセットされた場合の、読取位置半径ｒとデジタルディスク１の回転速度との関係を示している。つまり、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２であるときには、読取位置半径ｒが大きくなるほど、デジタルディスク１の回転速度は遅くなる。そして、最外周１０３（半径Ｒ２）では略４０００ｒｐｍとなる。また、直線６２ａは、デジタルディスク１の回転速度を、曲線６２ｂに示す関係でもって制御したときの、読取位置半径ｒと読取倍速との関係を示している。すなわち、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２の場合にも、読取倍速は、最内周１０１近傍では１０倍速となる。そして、読取位置半径ｒの増加に対応して、読取倍速は一次的に増加し、読取位置半径ｒが最外周１０３の半径ＲＭに略等しくなると、読取倍速は１６倍速となる。
【００４２】
また、曲線６３ｂは、最外周１０３の半径ＲＭがＲ３であるデジタルディスク１がセットされた場合の、読取位置半径ｒとデジタルディスク１の回転速度との関係を示している。つまり、最外周１０３の半径ＲＭがＲ３であるときには、読取位置半径ｒが大きくなるほど、デジタルディスク１の回転速度は遅くなる。そして、最外周１０３（半径Ｒ３）では略３５００ｒｐｍとなる。また、直線６３ａは、デジタルディスク１の回転速度を、曲線６３ｂに示す関係でもって制御したときの、読取位置半径ｒと読取倍速との関係を示している。すなわち、最外周１０３の半径ＲＭがＲ３の場合にも、読取倍速は、最内周１０１近傍では１０倍速となる。そして、読取位置半径ｒの増加に対応して、読取倍速は一次的に増加し、読取位置半径ｒが最外周１０３の半径ＲＭに略等しくなると、読取倍速は１６倍速となる。
【００４３】
以上説明したように、請求項３、４、５記載の発明に係るディスク読取装置は、データを識別する時間情報の分の単位に基づいて算出される回転速度でもって、デジタルディスク１からデータを読み取る動作を行う。すなわち、読取対象データを示す時間情報のうち、分の単位を示す値に基づいて算出された回転速度となるＣＡＶ方式でもって、デジタルディスク１から読取対象データを読み取る動作を行う。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、適用するデジタルディスク１については、ＣＤ−ＲＯＭとした場合について説明したが、スパイラル状のトラックにデジタルデータが記録されるその他のデジタルディスクとして、例えば、ＤＶＤの名称の元に提供されているデジタルディスク等にも、同様に適用することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明に係るディスク読取装置は、記録されたデータ本体のデータ量を示す量データに基づいて、前記データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、予め設定された読取速度を示す最外周倍速を、算出した最外周の半径における読取倍速に設定し、読取対象データが記録されたトラックの半径を示す読取位置半径を算出し、前記データエリアの最内周における読取速度を示す倍速として予め設定された最内周倍速および前記最外周倍速を指標として、前記算出した最外周の半径と前記最内周の半径との差異と、前記算出した最外周の半径と前記読取位置半径との差異との関係から、読取位置半径における読取速度を示す読取倍速を算出し、算出した読取倍速に対応する回転速度でデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取る構成としている。従って、読取倍速は、記録されたデータ量に対応して算出される。このため、読取倍速は、データを読み取る必要のある範囲に対応して、最も読取時間を短縮する倍速となるので、読取時間を短縮するための読取速度を、記録されたデータ量が異なるデジタルディスクの各々に則して設定することが可能となっている。
【００４６】
また請求項２記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記最外周倍速を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も大きい倍速としている。このため、算出される読取倍速は、デジタルディスクの各々に対応して、装置本体の性能を最も有効に引き出した倍速となる。その結果、デジタルディスクの各々に適応する最も速い読取速度を設定することが可能となっている。
【００４７】
また、請求項３記載の発明に係るディスク読取装置は、データエリアの最内周を読み取る時のデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として最内周読取倍速が予め記憶設定されており、前記読取位置半径と当該読取位置半径における読取速度を示す読取位置読取倍速とを、前記読取位置半径が前記データエリアの最内周の半径から最外周の半径まで増大するのに伴って前記最内周読取倍速から前記最外周読取倍速まで一次関数として増大する比例関係に設定し、前記比例関係に基づき、算出した読取位置半径の読取位置読取倍速を算出し、線速度に前記読取位置読取倍速を乗じた値を、その半径が読取位置半径に等しい円周の長さで除することによって、読取位置半径における読み取り時のデジタルディスクの回転速度を算出し、算出した回転速度でもってデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取る構成としている。従って、読取位置半径における回転速度は、データを読み取る必要のある範囲に対応して、最も読取時間を短縮できる回転速度となるから、読取時間を短縮するための回転速度を、記録されたデータ量が異なるデジタルディスクの各々に則して設定することが可能となる。
【００４８】
また請求項４記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記最外周回転速度を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も速い回転速度としている。このため、算出される回転速度は、デジタルディスクの各々に対応して、装置本体の性能を最も有効に引き出した回転速度となるので、デジタルディスクの各々に適応する最も速い回転速度を設定することが可能となっている。
【００４９】
また請求項５記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記量データが時間情報によって示されると共に前記識別データが時間情報によって示されるデジタルディスクから前記デジタルデータを読み取るディスク読取装置に適用し、前記読取位置半径を算出するときには、前記識別データを示す時間情報のうちから、分を示すデータのみに基づいて演算を行う構成としている。このため、演算は大いに簡単化されることになるので、読み取り位置における読取倍速または回転速度の演算を簡単化することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルディスクのデータの記録形態を示す説明図である。
【図２】本発明に係るディスク読取装置の一実施形態の電気的構成を示すブロック線図である。
【図３】記録されたデータ本体のデータ量が異なる３種のデジタルディスクについての、読取位置半径と読取倍速との関係、および読取位置半径と回転速度との関係を示す説明図である。
【図４】従来技術における読取位置半径と読取倍速との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ デジタルディスク
１０１ データエリアの最内周
１０２ 規格上のデータエリアの最外周
１０３ データ本体が記録されたデータエリアの最外周
１０４ 読み取り対象のデータが記録されたトラック
１０５ 規格上のデータエリア
１０６ データ本体が記録されたデータエリア
１０８ ディスク本体
１０９ 中心孔
ｒ 読取位置半径
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤ−ＲＯＭ等のような、スパイラル状のトラックにデジタルデータが記録されたデジタルディスクからデジタルデータを読み取るディスク読取装置に係り、より詳細には、記録されたデータエリアの最外周の半径と読み取り位置の半径との関係から、デジタルデータの読取速度またはデジタルディスクの回転速度を求めるディスク読取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大容量のデータ記録媒体として使用されるＣＤ−ＲＯＭには、ＣＬＶ方式によってデータが記録されている。従って、データを読み出すときには、ＣＬＶ方式を用いればよい。しかし、ＣＬＶ方式を用いる場合、読み取るトラックを変更した場合、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度が、変更先のトラックに該当する回転速度となるまで待つ必要がある。この待ち時間のため、読み取り速度が遅くなるという問題があり、この問題を解決するため、ＣＡＶ方式による読み取り方法が採用されている。
【０００３】
ＣＡＶ方式を採用した場合には、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度は一定となる。このため、読み取るトラックを変更したときにも、ＣＤ−ＲＯＭが所定の回転速度になるまで待つ必要がなく、データの読み取り速度を高速化することができる。しかし、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度は、ＣＤ−ＲＯＭの最外周を読み取るときの速度に従って決定される。その結果、内周部分を読み取るときでは、トラックの線速度が遅くなるので、読み取り速度が低下するという問題が生じる。この不都合を回避するため、以下に示す技術が提案されている。
【０００４】
すなわち、図４に示すように、ＣＤ−ＲＯＭの規格として設定されたデータエリアを、半径に基づいて、予め複数のエリアに分割しておく。そして、分割されたエリア毎に、最も速い速度でデータの読み取りが可能となる回転速度を設定している。このため、内周側に位置するトラックからデータを読み取るときにも、ＣＤ−ＲＯＭは、高い読取倍速に対応した速度で回転することになり、内周側のデータの読み取り速度の低下が防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成では、以下に示す問題が生じていた。すなわち、読み取りデータが、複数のエリアの分割位置に跨がった場合、データの読み取りの途中において、ＣＤ−ＲＯＭの回転速度が変わることになる。このため、読み取り途中において、ＣＤ−ＲＯＭが所定の回転速度になるまで待つ必要が生じる。従って、データを読み取るときには、読み取り時間に待ち時間が加算されるので、読み取り速度が低下するという問題が生じる。また、ＣＤ−ＲＯＭに記録されたデータ量が少ない場合では、記録されたデータエリアの最外周の半径は、小さくなる。例えば、最外周の半径が、図４に示すＲ９の場合、読取倍率が小さくなるエリアの比率が大きいので、読取倍速の平均値が小さくなり、読取速度の平均値が小さくなるという問題が生じていた。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため創案されたものであって、請求項１記載の発明の目的は、デジタルディスクに記録されたデータ本体のデータ量に基づいて、読み取り位置における読取速度を求めることにより、読取時間を短縮するための読取速度を、記録されたデータ量が異なるデジタルディスクの各々に則して設定することのできるディスク読取装置を提供することにある。
また、請求項２記載の発明の目的は、上記目的に加え、デジタルディスクの各々に適応する最も速い読取速度を設定することのできるディスク読取装置を提供することにある。
【０００７】
また、請求項３記載の発明の目的は、デジタルディスクに記録されたデータ本体のデータ量に基づいて、読み取り位置におけるデジタルディスクの回転速度を求めることにより、読取時間を短縮するための回転速度を、記録されたデータ量が異なるデジタルディスクの各々に則して設定することのできるディスク読取装置を提供することにある。
また、請求項４記載の発明の目的は、上記目的に加え、デジタルディスクの各々に適応する最も速い回転速度を設定することのできるディスク読取装置を提供することにある。
また、請求項５記載の発明の目的は、上記目的に加え、読み取り位置における読取倍速または回転速度の演算を簡単化することのできるディスク読取装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明に係るディスク読取装置は、スパイラル状のトラックに沿って、データ本体と前記データ本体のデータ量を示す量データとが記録されたデジタルディスクからデータを読み取るディスク読取装置に適用し、前記量データに基づいて、前記データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、予め設定された読取速度を示す最外周倍速を、算出した最外周の半径における最外周読取倍速に設定し、読取対象データを示す識別データに基づいて、読取対象データが記録されたトラックの半径を示す読取位置半径を算出し、前記データエリアの最内周における読取速度を示す倍速としての最内周読取倍速が予め記憶設定されており、前記読取位置半径と当該読取位置半径における読取速度を示す読取位置読取倍速とを、前記読取位置半径が前記最内周の半径から最外周の半径まで増大するのに伴って前記最内周読取倍速から前記最外周読取倍速まで一次関数として増大する比例関係に設定し、前記比例関係に基づき、算出した読取位置半径の読取位置読取倍速を算出し、算出した読取位置読取倍速に対応する回転速度でデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取る構成としている。すなわち、データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、予め設定された読取速度を示す最外周倍速を、算出した最外周の半径における読取倍速に設定している。このため、記録されたデータ本体のデータ量に関わりなく、データエリアの最外周の読取倍速は最外周読取倍速となる。一方、読取位置半径における読取倍速は、予め設定された最内周読取倍速および最外周読取倍速を指標として、最外周の半径と最内周の半径と読取位置半径との３種の半径の比例関係から、算出される。つまり、読取位置読取倍速は、記録されたデータ量に対応して算出される。従って、読取位置読取倍速は、データを読み取る必要のある範囲に対応して、最も読取時間を短縮できる倍速となる。
【０００９】
また請求項２記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記最外周倍速を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も大きい倍速としている。このため、算出される読取倍速は、デジタルディスクの各々に対応して、装置本体の性能を最も有効に引き出した倍速となる。
【００１０】
また、請求項３記載の発明に係るディスク読取装置は、スパイラル状のトラックに沿って、データ本体と前記データ本体のデータ量を示す量データとが記録されたデジタルディスクからデータを読み取るディスク読取装置に適用し、前記量データに基づいて、前記データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、前記最外周を読み取る時のデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として予め設定された最外周読取倍速を、算出した最外周の半径に関連付けて設定し、読取対象データを示す識別データに基づいて、読取対象データが記録されたトラックの半径を示す読取位置半径を算出し、前記データエリアの最内周を読み取る時のデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として最内周読取倍速が予め記憶設定されており、前記読取位置半径と当該読取位置半径における読取速度を示す読取位置読取倍速とを、前記読取位置半径が前記データエリアの最内周の半径から最外周の半径まで増大するのに伴って前記最内周読取倍速から前記最外周読取倍速まで一次関数として増大する比例関係に設定し、前記比例関係に基づき、算出した読取位置半径の読取位置読取倍速を算出し、線速度に前記読取位置読取倍速を乗じた値を、その半径が読取位置半径に等しい円周の長さで除することによって、読取位置半径における読み取り時のデジタルディスクの回転速度を算出し、算出した回転速度でもってデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取る構成としている。
すなわち、データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、デジタルディスクの回転速度の代替値として予め設定された読取倍速に基づいて、算出した最外周の半径における最外周回転速度を設定している。このため、記録されたデータ本体のデータ量に関わりなく、データエリアの最外周回転速度は、予め設定された読取倍速に対応して算出される回転速度となる。一方、読取位置半径における回転速度は、予め設定された最内周読取倍速および最外周読取倍速を指標として、最外周の半径と最内周の半径と読取位置半径との３主の半径の比例関係から、読取位置読取倍速を算出したのちに、その読取位置読取倍速に基づき算出される。つまり、読取位置半径における回転速度は、記録されたデータ量に対応して算出される。このため、読取位置半径における回転速度は、データを読み取る必要のある範囲に対応して、最も読取時間を短縮できる回転速度となる。
【００１１】
また、請求項４記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加えて、算出した最外周の半径におけるデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として予め設定された最外周読取倍速を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も大きい倍速としている。このため、読取倍速に基づき算出された回転速度は、ディジタルディスクの各々に対応して、装置本体の性能を最も有効に引き出す回転速度となる。
【００１２】
また請求項５記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記量データが時間情報によって示されると共に前記識別データが時間情報によって示されるデジタルディスクから前記デジタルデータを読み取るディスク読取装置に適用し、前記読取位置半径を算出するときには、前記識別データを示す時間情報のうちから、分を示すデータのみに基づいて演算を行う構成としている。
すなわち、読取対象データを示す時間情報は、分を示す値、秒を示す値、およびフレーム等の３種の値によって構成されている。このため、読取位置半径を求める演算は、分、秒、フレームの３種の値に基づいた演算となる。しかし、読取倍速または回転速度を求めるのに必要とする読取位置半径の値は、有効桁数が少ない値であってよい。従って、分のみに基づく演算を行った場合、読取速度を最良とするための演算値への影響が微小であるにも関わらず、演算は大いに簡単化されることになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例の形態を、図面を参照しつつ説明する。
図２は、請求項１、２、５記載の発明に係るディスク読取装置の一実施形態の電気的構成を示すブロック線図である。具体的には、ＣＤ−ＲＯＭの読取装置であり、最速の場合には、標準読取速度の１６倍の速度でもって、データの読み取りを行う装置となっている。また、図１は、デジタルディスクのデータの記録状態を示す説明図となっている。
【００１４】
図において、デジタルディスク１は、スパイラル状のトラックに沿ってデータが記録されたディスクであり、具体的にはＣＤ−ＲＯＭとなっている。このため、円盤状のディスク本体１０８の中央には、駆動軸３１が挿入される中心孔１０９が形成されている。また、半径ＲＳが２５ｍｍである最内周１０１と、ディスク本体１０８の外周部近傍の円周１０２との間のリング状のエリアが、規格において設定されたデータエリア１０５となっている。そして、実質的に有効となるデータ本体は、規格上のデータエリア１０５の最内周１０１側から始まるリング状のデータエリア１０６にのみ記録されている（破線１０３は、データ本体が記録されたデータエリア１０６の最外周を示している）。
【００１５】
ピックアップ２は、トラッキング用の受光素子、フォーカスおよびデータ読み取り用の受光素子等を備えたブロックとなっており、デジタルディスク１の記録面に、スパイラル状のトラックに沿って記録されたデータを、光学的に読み取る。また、読み取ったデータを信号処理回路４に出力する。
信号処理回路４は、ピックアップ２から出力されるデータに、所定のデコード処理を施すブロックとなっている。そして、デコード処理を行うことによって得られたデータを、制御値算出部６に出力する。また、ピックアップ２から出力されるデータからクロック成分を抽出し、抽出したクロック成分を回転制御回路７に出力する。
主制御部５は、ＣＤ−ＲＯＭ読取装置としての動作を制御するブロックとなっている。このため、図示されない入出力のためのブロック等の制御を行う。また、読取対象データを指示するため、読取対象データを示す識別データ（読取対象データを示す時間情報）を制御値算出部６に出力する。
【００１６】
制御値算出部６は、主制御部５から指示された読取対象データを読み取るときの、読取倍速を算出するブロックとなっている。このため、予め設定された値であり、最内周１０１の読取倍速を示す最内周読取倍速を、予め内部に記憶している。なお、最内周読取倍速は、目標とするアクセス時間と、スピンドルモータ３のトルクから決定された値であり、本実施形態では、最内周読取倍速を１０倍速としている。また、以下に示す演算を行う。
【００１７】
まず、デジタルディスク１に記録されたデータ本体のデータ量を示す量データに基づき、データ本体が記録されたデータエリア１０６の最外周１０３の半径を算出する。すなわち、ＣＤ−ＲＯＭでは、データ本体のデータ量を示す量データは、時間情報として記録されている。また、デジタルディスク１が所定位置にセットされ、データの読み取りが可能となったときには、所定の読取倍速でもって回転するデジタルディスク１から各種情報が読み取られる。
このため、信号処理回路４から出力される各種情報のうち、データの記録時間を示す時間情報に基づいて、最外周１０３の半径ＲＭを求める。また、求めた最外周１０３の半径ＲＭにおける読取速度を示す最外周読取倍速を設定する。この最外周読取倍速は、値が大きい程、読取時間が短縮されるので、装置として動作可能な範囲の倍速の最大値が設定される。なお、本実施形態では、最外周読取倍速を１６倍としている。
【００１８】
また、主制御部５から、読取対象データを示す時間情報が出力されたときには、読取対象データが記録されたトラック（図１の１０４により示す）の半径（読取位置半径ｒ）を算出する。そして、予め記憶した最内周読取倍速（１０倍速）と、予め設定した最外周読取倍速（１６倍速）とを指標として、最外周１０３の半径ＲＭと最内周１０１の半径ＲＳとの差異と、最外周１０３の半径ＲＭと算出した読取位置半径ｒとの差異との関係から、読取位置半径ｒにおける読取倍速を算出する。また、算出した読取倍速を、信号処理回路４と回転制御回路７とに出力する。なお、最外周１０３の半径ＲＭ、読取位置半径ｒ、および読取倍速の算出方法については、後に詳述する。
【００１９】
回転制御回路７は、デジタルディスク１を回転させるためのスピンドルモータ３の回転速度を制御するブロックとなっている。このため、信号処理回路４から出力されるクロック成分に基づき、読取位置半径ｒにおけるトラックの線速度が、制御値算出部６から出力される読取倍速に対応した線速度となるように、スピンドルモータ３の回転速度を制御する。
【００２０】
図３は、記録されたデータ本体のデータ量が異なる３種のデジタルディスクについての、読取位置半径と読取倍速との関係、および読取位置半径と回転速度との関係を示す説明図である。必要に応じて同図を参照しつつ、実施形態の動作を説明する。
【００２１】
デジタルディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）１におけるデータの記録位置と、データを識別する時間情報との関係は、
Ｒ：データが記録されたトラックの半径
Ｐ：トラック間隔（１．６μ）
Ｖ：標準時の線速度（１．３ｍ／Ｓ）
ＲＳ：最内周の半径（２５ｍｍ）
Ａ：時間情報のうちの分を示す値
Ｂ：時間情報のうちの秒を示す値
Ｃ：時間情報のうちのフレームを示す値
とすると、
Ｒ2 ＝〔｛６０Ａ＋Ｂ＋（Ｃ／７５）｝×（ＰＶ／π）〕＋ＲＳ2
が成立する（以下では、上記式を第１式と称する）。
【００２２】
このため、制御値算出部６は、デジタルディスク１が新たにセットされると、デジタルディスク１におけるデータの記録形態を示す情報から、記録されたデータ本体のデータエリアの最外周１０３の半径ＲＭを求める。この演算を行うため、デジタルディスク１をセットしたとき、信号処理回路４から出力されるデータ（データの記録形態を示す情報）から、記録データ量を示す時間情報を取り出し、取り出した時間情報を値Ａ、値Ｂ、値Ｃの各値に代入する。そして、第１式に基づき、値Ｒを算出する。算出した値Ｒが、求める半径ＲＭを示す値となる。次いで、制御値算出部６は、算出した半径ＲＭの読取倍速（最外周読取倍速）を、装置として動作可能な範囲の最大値である１６倍速に設定する。
【００２３】
なお、第１式を用いた演算を行うとき、標準時の線速度Ｖについては、規格上の中央値である１．３ｍ／Ｓを用いても良いし、セットされたデジタルディスク１を実測することにより得られる線速度の値を用いてもよい。但し、精度を高めるためには、実測値を用いるのが望ましい。
以上で、デジタルディスク１がセットされたときの、読取倍速の算出のための初期動作が終了する。
【００２４】
データの読み取りが開始されると、主制御部５は、制御値算出部６に、読取対象データを示す時間情報を与える。主制御部５から時間情報が与えられた制御値算出部６は、読取対象データが記録されたトラック１０４の読取位置半径ｒを算出する。
すなわち、制御値算出部６は、読取位置半径ｒの算出を行うため、主制御部５から与えられた時間情報を、値Ａ、値Ｂ、値Ｃに代入する。しかし、読取位置半径ｒの演算を簡単化し、演算時間を短縮するため、与えられた時間情報の分を示す値を値Ａに代入し、値Ｂおよび値Ｃを０とする。そして、第１式に基づき、値Ｒを求める。求めた値Ｒが読取位置半径ｒを示す値となる。つまり、制御値算出部６は、読取位置半径ｒを求める場合、演算時間を短縮するため、時間情報の秒を示す値とフレームを示す値とを無視した演算を行う。
【００２５】
読取位置半径ｒの算出を終了すると、制御値算出部６は、求めた読取位置半径ｒにおける読取倍速の演算を開始する。
いま、読取位置半径ｒにおける読取倍速をｎにより示し、値Ｎ１、値Ｎ２を
Ｎ１：最内周読取倍速（１０倍速）
Ｎ２：最外周読取倍速（１６倍速）
とし、読取倍速ｎが読取位置半径ｒの変化に対して一次の関係として変化するように設定すると、
（（Ｎ２−Ｎ１）／（ＲＭ−ＲＳ））＝（（Ｎ２−ｎ）／（ＲＭ−ｒ））
が成立する。従って、求める読取倍速ｎは
ｎ＝｛（Ｎ２−Ｎ１）×（ｒ−ＲＭ）／（ＲＭ−ＲＳ）｝＋Ｎ２
として示される（以下では、上記式を第２式と称する）。
【００２６】
第２式に基づき、読取位置半径ｒにおける読取倍速ｎの算出を終了すると、制御値算出部６は、算出した読取倍速ｎを、信号処理回路４と回転制御回路７とに出力する。このため、信号処理回路４は、読取倍速ｎに対応する速度での信号処理を開始する。また、回転制御回路７は、読取倍速ｎに対応する線速度となるように、信号処理回路４から出力されるクロック成分を監視しつつ、スピンドルモータ３の回転速度を制御する。従って、デジタルディスク１は、読取倍速ｎに対応した回転速度で回転するので、トラック１０４に記録された読取対象データは、読取倍速ｎの線速度でもって読み取られることになる。そして、この線速度となるように回転するデジタルディスク１から、ピックアップ２によって読み取られたデータは、信号処理回路４において所定処理が施された後、図示されないブロックに出力される。
【００２７】
いま、セットされたデジタルディスク１の最外周１０３の半径ＲＭが、図３に示すＲ１であるとする。このとき、読取位置半径ｒと読取倍速との関係は、直線６１ａにより示す関係となる。すなわち、読取位置半径ｒが、最内周１０１の半径ＲＳに略等しい場合には、読取倍速は１０倍速となる。そして、読取位置半径ｒが増加したときには、その増加に対応して、読取倍速は一次的に増加し、読取位置半径ｒが最外周１０３の半径ＲＭに略等しくなると、読取倍速は１６倍速となる。また、図３における直線６１ｂは、上記した制御が行われるときのデジタルディスク１の回転速度を示しており、最外周１０３の半径ＲＭがＲ１以下のときには、読取位置半径ｒに関わりなく、デジタルディスク１の回転速度は、略５０００ｒｐｍの回転速度となる。
【００２８】
図３における直線６２ａは、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２であるデジタルディスク１がセットされた場合の、読取位置半径ｒと読取倍速との関係を示している。また、曲線６２ｂは、直線６２ａに示す関係となるように回転速度を制御したときの、デジタルディスク１の回転速度の変化を示している。つまり、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２であるときには、読取位置半径ｒが大きくなるほど、デジタルディスク１の回転速度は遅くなるように制御される。また、直線６３ａは、最外周１０３の半径ＲＭがＲ３の場合の、読取位置半径ｒと読取倍速との関係を示している。また、曲線６３ｂは、直線６３ａに示す関係となるように回転速度を制御したときの、デジタルディスク１の回転速度の変化を示している。
【００２９】
以上説明したように、請求項１、２、５記載の発明に係るディスク読取装置は、読取対象データを示す時間情報のうち、分の単位を示す値に基づいて算出される読取倍速でもって、デジタルディスク１からデータを読み取る動作を行う。すなわち、データを識別する時間情報の分の単位に基づいて算出された線速度となるＣＬＶ方式でもって、デジタルディスク１から読取対象データを読み取る動作を行う。
【００３０】
以下に、請求項３、４、５記載の発明に係るディスク読取装置の一実施形態（以下では第２の実施形態と称する）について説明する。
第２の実施形態の電気的構成は、ブロック線図として示すときには、図２に示す構成と同一となる。このため、請求項１、２、５記載の発明に係るディスク読取装置の実施形態（以下では、第１の実施形態と称する）と、構成や動作が異なる部分についてのみ説明を行い、構成や動作が同一となる部分については、説明を簡略化または省略する。
【００３１】
デジタルディスク１、ピックアップ２、スピンドルモータ３、および主制御部５は、第１の実施形態と同一である。また、信号処理回路４は、第１の実施形態では、ＣＬＶ方式による信号処理を行うが、第２の実施形態では、ＣＡＶ方式による信号処理を行う。
【００３２】
制御値算出部６は、主制御部５から指示された読取対象データを読み取るときの、デジタルディスク１の回転速度を算出するブロックとなっている。一方、デジタルディスク１の回転速度は、
Ｓ：回転速度
Ｖ：線速度
Ｎ：読取倍速
Ｒ：該当するトラックの半径
とすると、
Ｓ＝Ｖ×６０×Ｎ／２πＲ
として示される（上記式を、以下では第３式と称する）。
【００３３】
このため、第２の実施形態では、回転速度を求める場合、先ず読取倍速を算出し、算出した読取倍速から回転速度を求める方法を用いている。従って、回転速度を示す具体的な数値が必要な場合を除けば、回転速度を、代替値である読取倍速でもって示す構成としている。
以上のことから、第２の実施形態における制御値算出部６は、予め設定された値であり、最内周１０１の回転速度（最内周回転速度）を、代替値である最内周読取倍速として、予め内部に記憶している。なお、最内周１０１の回転速度は、目標とするアクセス時間と、スピンドルモータ３のトルクとから決定された値となっている。本実施形態において設定される値は、読取倍速として示すときには、第１の実施形態と同じ１０倍速であり、回転速度に換算したときには、略５０００ｒｐｍとなる。また、以下に示す演算を行う。
【００３４】
デジタルディスク１に記録されたデータ本体のデータ量を示す量データに基づき、データ本体が記録されたデータエリア１０６の最外周１０３の半径を算出する。この算出には、第１の実施形態と同じ演算が用いられる。次いで、求めた最外周１０３の半径ＲＭにおける回転速度（最外周回転速度）を、予め設定された読取倍速から算出する。しかし、最外周回転速度の具体値は不要であるので、回転速度を求める演算を行わず、代替値となる読取倍速でもって、最外周回転速度の代用とする。なお、この読取倍速は、第１の実施形態と同一の１６倍速となっている。しかし、読取倍速が１６倍であっても、最外周回転速度に換算した場合には、最外周１０３の半径ＲＭによって、最外周回転速度は値が異なる。
【００３５】
図３を参照しつつ説明すると、最外周１０３の半径ＲＭがＲ１である場合には、最外周１０３の半径ＲＭに対応して設定される最外周回転速度は、略５０００ｒｐｍとなる。また、半径ＲＭがＲ２の場合には、最外周回転速度は略４０００ｒｐｍ、半径ＲＭがＲ３の場合には、最外周回転速度は略３５００ｒｐｍとなる。つまり、最外周１０３の半径ＲＭに応じて設定される最外周回転速度は、具体的な値として求める場合には、最外周１０３の半径ＲＭに対応して、値が異なることになる。
【００３６】
また、制御値算出部６は、主制御部５から、読取対象データを示す時間情報が出力されたときには、読み取り対象のデータが記録されたトラック（図１の１０４）の半径（読取位置半径ｒ）を算出する。そして、最内周１０１における読み取り時のデジタルディスクの回転速度を示す値として予め設定された最内周回転速度（代替値である１０倍速）と、最外周回転速度（代替値である１６倍速）とを指標として、最外周１０３の半径ＲＭと最内周１０１の半径ＲＳとの差異と、最外周１０３の半径ＲＭと読取位置半径ｒとの差異との関係から、読取位置半径ｒにおけるデジタルディスク１の回転速度を算出する。
【００３７】
具体的には、代替値である２種の倍速（１０倍速と１６倍速）に基づいて、読取位置半径ｒにおける読取倍速を求める。そして、求めた読取倍速から、第３式に従って、読取位置半径ｒにおけるデジタルディスク１の回転速度を算出する。また、算出した回転速度を、信号処理回路４と回転制御回路７とに出力する。
回転制御回路７は、信号処理回路４から出力されるクロック成分に基づき、読取位置半径ｒにおけるデジタルディスク１の回転速度が、制御値算出部６から出力される回転速度となるように、スピンドルモータ３の回転を制御する。
【００３８】
各ブロックは、上記した構成となっている。このため、デジタルディスク１をセットしたときには、制御値算出部６は、第１式に基づき、セットしたデジタルディスク１のデータエリア１０６の最外周１０３の半径ＲＭを算出する。次いで、算出した最外周１０３の半径ＲＭにおける最外周回転速度を、代替値である読取倍速（１６倍速）によって設定する。また、制御値算出部６は、最内周１０１の半径ＲＳにおける回転速度を、代替値である読取倍速（１０倍速）として、記憶している。
【００３９】
このため、制御値算出部６は、読取対象データを示す時間情報が、主制御部５から出力されると、第１式に基づき、読取対象データが記録されたトラック１０４の半径である読取位置半径ｒを算出する。なお、読取位置半径ｒの算出においては、演算時間を短縮するため、主制御部５から出力された時間情報のうち、分を示す値のみを演算に使用し、秒を示す値とフレームを示す値は無視する。そして、算出した読取位置半径ｒにおける読取倍速を、第２式に基づいて求める。次いで、求めた読取倍速から、第３式に基づき、読取位置半径ｒにおける回転速度を算出する。そして、算出した回転速度を、信号処理回路４と回転制御回路７とに出力する。その結果、デジタルディスク１は、制御値算出部６において算出された回転速度でもって回転する。そして、この回転速度で回転するデジタルディスク１から、ピックアップ２により読み取られたデータは、信号処理回路４において所定処理が施された後、図示されないブロックに出力される。
【００４０】
いま、セットされたデジタルディスク１の最外周１０３の半径ＲＭが、図３に示すＲ１であるとする。このとき、読取位置半径ｒと回転速度との関係は、直線６１ｂにより示す関係となる。すなわち、読取位置半径ｒが、最内周１０１の半径ＲＳに略等しい場合には、読取位置半径ｒに関わりなく、デジタルディスク１の回転速度は、略５０００ｒｐｍとなる。また、デジタルディスク１の回転速度が、読取位置半径ｒに関わりなく略５０００ｒｐｍとなるとき、読取倍速は、最内周１０１近傍では１０倍速となる。そして、読取位置半径ｒが増加したときには、その増加に対応して、読取倍速は一次的に増加し、読取位置半径ｒが最外周１０３の半径ＲＭに略等しくなると、読取倍速は１６倍速となる。
【００４１】
また、曲線６２ｂは、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２であるデジタルディスク１がセットされた場合の、読取位置半径ｒとデジタルディスク１の回転速度との関係を示している。つまり、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２であるときには、読取位置半径ｒが大きくなるほど、デジタルディスク１の回転速度は遅くなる。そして、最外周１０３（半径Ｒ２）では略４０００ｒｐｍとなる。また、直線６２ａは、デジタルディスク１の回転速度を、曲線６２ｂに示す関係でもって制御したときの、読取位置半径ｒと読取倍速との関係を示している。すなわち、最外周１０３の半径ＲＭがＲ２の場合にも、読取倍速は、最内周１０１近傍では１０倍速となる。そして、読取位置半径ｒの増加に対応して、読取倍速は一次的に増加し、読取位置半径ｒが最外周１０３の半径ＲＭに略等しくなると、読取倍速は１６倍速となる。
【００４２】
また、曲線６３ｂは、最外周１０３の半径ＲＭがＲ３であるデジタルディスク１がセットされた場合の、読取位置半径ｒとデジタルディスク１の回転速度との関係を示している。つまり、最外周１０３の半径ＲＭがＲ３であるときには、読取位置半径ｒが大きくなるほど、デジタルディスク１の回転速度は遅くなる。そして、最外周１０３（半径Ｒ３）では略３５００ｒｐｍとなる。また、直線６３ａは、デジタルディスク１の回転速度を、曲線６３ｂに示す関係でもって制御したときの、読取位置半径ｒと読取倍速との関係を示している。すなわち、最外周１０３の半径ＲＭがＲ３の場合にも、読取倍速は、最内周１０１近傍では１０倍速となる。そして、読取位置半径ｒの増加に対応して、読取倍速は一次的に増加し、読取位置半径ｒが最外周１０３の半径ＲＭに略等しくなると、読取倍速は１６倍速となる。
【００４３】
以上説明したように、請求項３、４、５記載の発明に係るディスク読取装置は、データを識別する時間情報の分の単位に基づいて算出される回転速度でもって、デジタルディスク１からデータを読み取る動作を行う。すなわち、読取対象データを示す時間情報のうち、分の単位を示す値に基づいて算出された回転速度となるＣＡＶ方式でもって、デジタルディスク１から読取対象データを読み取る動作を行う。
【００４４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、適用するデジタルディスク１については、ＣＤ−ＲＯＭとした場合について説明したが、スパイラル状のトラックにデジタルデータが記録されるその他のデジタルディスクとして、例えば、ＤＶＤの名称の元に提供されているデジタルディスク等にも、同様に適用することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明に係るディスク読取装置は、記録されたデータ本体のデータ量を示す量データに基づいて、前記データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、予め設定された読取速度を示す最外周倍速を、算出した最外周の半径における読取倍速に設定し、読取対象データが記録されたトラックの半径を示す読取位置半径を算出し、前記データエリアの最内周における読取速度を示す倍速として予め設定された最内周倍速および前記最外周倍速を指標として、前記算出した最外周の半径と前記最内周の半径との差異と、前記算出した最外周の半径と前記読取位置半径との差異との関係から、読取位置半径における読取速度を示す読取倍速を算出し、算出した読取倍速に対応する回転速度でデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取る構成としている。従って、読取倍速は、記録されたデータ量に対応して算出される。このため、読取倍速は、データを読み取る必要のある範囲に対応して、最も読取時間を短縮する倍速となるので、読取時間を短縮するための読取速度を、記録されたデータ量が異なるデジタルディスクの各々に則して設定することが可能となっている。
【００４６】
また請求項２記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記最外周倍速を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も大きい倍速としている。このため、算出される読取倍速は、デジタルディスクの各々に対応して、装置本体の性能を最も有効に引き出した倍速となる。その結果、デジタルディスクの各々に適応する最も速い読取速度を設定することが可能となっている。
【００４７】
また、請求項３記載の発明に係るディスク読取装置は、データエリアの最内周を読み取る時のデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として最内周読取倍速が予め記憶設定されており、前記読取位置半径と当該読取位置半径における読取速度を示す読取位置読取倍速とを、前記読取位置半径が前記データエリアの最内周の半径から最外周の半径まで増大するのに伴って前記最内周読取倍速から前記最外周読取倍速まで一次関数として増大する比例関係に設定し、前記比例関係に基づき、算出した読取位置半径の読取位置読取倍速を算出し、線速度に前記読取位置読取倍速を乗じた値を、その半径が読取位置半径に等しい円周の長さで除することによって、読取位置半径における読み取り時のデジタルディスクの回転速度を算出し、算出した回転速度でもってデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取る構成としている。従って、読取位置半径における回転速度は、データを読み取る必要のある範囲に対応して、最も読取時間を短縮できる回転速度となるから、読取時間を短縮するための回転速度を、記録されたデータ量が異なるデジタルディスクの各々に則して設定することが可能となる。
【００４８】
また請求項４記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記最外周回転速度を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も速い回転速度としている。このため、算出される回転速度は、デジタルディスクの各々に対応して、装置本体の性能を最も有効に引き出した回転速度となるので、デジタルディスクの各々に適応する最も速い回転速度を設定することが可能となっている。
【００４９】
また請求項５記載の発明に係るディスク読取装置は、上記構成に加え、前記量データが時間情報によって示されると共に前記識別データが時間情報によって示されるデジタルディスクから前記デジタルデータを読み取るディスク読取装置に適用し、前記読取位置半径を算出するときには、前記識別データを示す時間情報のうちから、分を示すデータのみに基づいて演算を行う構成としている。このため、演算は大いに簡単化されることになるので、読み取り位置における読取倍速または回転速度の演算を簡単化することが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルディスクのデータの記録形態を示す説明図である。
【図２】本発明に係るディスク読取装置の一実施形態の電気的構成を示すブロック線図である。
【図３】記録されたデータ本体のデータ量が異なる３種のデジタルディスクについての、読取位置半径と読取倍速との関係、および読取位置半径と回転速度との関係を示す説明図である。
【図４】従来技術における読取位置半径と読取倍速との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１ デジタルディスク
１０１ データエリアの最内周
１０２ 規格上のデータエリアの最外周
１０３ データ本体が記録されたデータエリアの最外周
１０４ 読み取り対象のデータが記録されたトラック
１０５ 規格上のデータエリア
１０６ データ本体が記録されたデータエリア
１０８ ディスク本体
１０９ 中心孔
ｒ 読取位置半径
Claims (5)
- スパイラル状のトラックに沿って、データ本体と前記データ本体のデータ量を示す量データとが記録されたデジタルディスクからデータを読み取るディスク読取装置において、
前記量データに基づいて、前記データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、
予め設定された読取速度を示す最外周倍速を、算出した最外周の半径における最外周読取倍速に設定し、
読取対象データを示す識別データに基づいて、読取対象データが記録されたトラックの半径を示す読取位置半径を算出し、
前記データエリアの最内周における読取速度を示す倍速としての最内周読取倍速が予め記憶設定されており、前記読取位置半径と当該読取位置半径における読取速度を示す読取位置読取倍速とを、前記読取位置半径が前記最内周の半径から最外周の半径まで増大するのに伴って前記最内周読取倍速から前記最外周読取倍速まで一次関数として増大する比例関係に設定し、
前記比例関係に基づき、算出した読取位置半径の読取位置読取倍速を算出し、
算出した読取位置読取倍速に対応する回転速度でデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取ることを特徴とするディスク読取装置。 - 前記最外周読取倍速を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も大きい倍速としたことを特徴とする請求項１記載のディスク読取装置。
- スパイラル状のトラックに沿って、データ本体と前記データ本体のデータ量を示す量データとが記録されたデジタルディスクからデータを読み取るディスク読取装置において、
前記量データに基づいて、前記データ本体が記録されたデータエリアの最外周の半径を算出し、
前記最外周を読み取る時のデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として予め設定された最外周読取倍速を、算出した最外周の半径に関連付けて設定し、
読取対象データを示す識別データに基づいて、読取対象データが記録されたトラックの半径を示す読取位置半径を算出し、
前記データエリアの最内周を読み取る時のデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として最内周読取倍速が予め記憶設定されており、前記読取位置半径と当該読取位置半径における読取速度を示す読取位置読取倍速とを、前記読取位置半径が前記データエリアの最内周の半径から最外周の半径まで増大するのに伴って前記最内周読取倍速から前記最外周読取倍速まで一次関数として増大する比例関係に設定し、
前記比例関係に基づき、算出した読取位置半径の読取位置読取倍速を算出し、
線速度に前記読取位置読取倍速を乗じた値を、その半径が読取位置半径に等しい円周の長さで除することによって、読取位置半径における読み取り時のデジタルディスクの回転速度を算出し、
算出した回転速度でもってデジタルディスクを回転させつつ、前記読取対象データを読み取ることを特徴とするディスク読取装置。 - 算出した最外周の半径におけるデジタルディスクの回転速度に対応する代替値として予め設定された最外周読取倍速を、前記デジタルディスクからデータを読み取り可能な範囲で最も大きい倍速としたことを特徴とする請求項３記載のディスク読取装置。
- 前記量データが時間情報によって示されると共に前記識別データが時間情報によって示されるデジタルディスクから前記デジタルデータを読み取るディスク読取装置において、
前記読取位置半径を算出するときには、前記識別データを示す時間情報のうちから、分を示すデータのみに基づいて演算を行うことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３または請求項４記載のディスク読取装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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