JP4009886B2 - 光ディスク装置及び光ディスク装置の制御方法 - Google Patents
光ディスク装置及び光ディスク装置の制御方法 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク装置及び光ディスク装置の制御方法に関し、例えば記録再生の動作を交互に繰り返して、光ディスクに所望のデータを記録しながら、この光ディスクに記録されたデータを再生する場合に適用する。本発明は、記録時においては線速度一定の条件により、再生時においては、線速度一定の条件による場合に比して、直前の記録時における光ディスクの回転速度に対する回転速度の差分が小さくなるように、光ビームの照射位置に応じて光ディスクの回転速度を切り換えることにより、情報記録面については線速度の変化を何ら考慮することなく、スピンドル駆動機構と光ピックアップ送り機構とに対する負荷を適切に配分して例えば同時記録再生することができるようにする。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク装置においては、アクセス対象である光ディスクの特性に応じて、磁化パターン、相変化、色素の脱色等により所望のデータを記録するようになされている。このような光ディスク装置においては、記録再生の動作を交互に繰り返すことにより、光ディスクに例えば画像データを記録しながら、この光ディスクに別途記録された画像データを再生する方法(以下同時記録再生と呼ぶ)が提案されている。
【0003】
すなわち同時記録再生において、光ディスク装置は、例えば外部機器との間で入出力する画像データを時間軸圧縮して高速度により記録すると共に、光ディスクより高速度で再生した画像データを時間軸伸長して出力し、この時間軸圧縮した画像データの高速度の記録再生を交互に繰り返す。光ディスク装置は、この高速度の記録再生により発生する待ち時間を記録動作と再生動作との動作切り換えの時間(以下単に動作切り換え時間と呼ぶ)に割り当て、この動作切り換え時間で光ピックアップをシークさせ、また必要に応じて光ディスクの回転速度を切り換える。これにより光ディスク装置は、光ディスク上の異なる記録再生位置をアクセスして、所望の画像データを同時記録再生するようになされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのような同時記録再生においては、外部機器との間で入出力する画像データのデータ転送速度が高速度化すると、その分動作切り換え時間に許される時間が短くなる。因みにこの動作切り換え時間内で光ピックアップのシーク等が完了しなくなると、外部機器との間で連続した画像データを入出力できなくなる。
【0005】
線速度一定の条件により光ディスクを回転駆動する光ディスク装置においては、この動作切り換えの時間内で光ピックアップをシークさせ、また光ディスクの回転速度を切り換える必要がある。このスピンドルモータの切り換えにおいては、光ピックアップのシーク距離が最も長い最内周と最外周との間で記録再生位置を切り換える場合に最も時間を要することとなる。
【0006】
線速度一定の条件により光ディスクを回転駆動する光ディスク装置においては、これにより限られた時間内で光ディスクの回転速度を大幅に切り換えなければならず、スピンドルモータ、スピンドルモータの駆動回路等によるスピンドル駆動機構に過大な負荷がかかる問題がある。因みに、このような過大な負荷がかかると、光ディスク装置においては、スピンドル駆動機構の消費電力が増大する。また光ディスクをクランプするクランプ部においても、急激なトルク変動により滑りが発生するようになる。
【0007】
この問題を解決する1つの方法として、角速度一定の条件により光ディスクを回転駆動する方法が考えられる。この方法によれば、スピンドル駆動機構の負荷を軽減することができる。
【0008】
ところが角速度一定の条件により光ディスクを回転駆動する場合においては、内周側と外周側とで線速度が大きく異なることにより、記録時における情報記録膜の線速度の変化幅が大きくなり、その分情報記録膜の設計が困難になる。
【0009】
また内周側と外周側とで光ディスクに対するデータ転送速度が大きく異なるようになり、線速度一定の条件により光ディスクを駆動する場合のデータ転送速度と、内周側におけるデータ転送速度が一致するように光ディスクを回転駆動する場合には、情報記録膜の設計がさらに一段と困難になる。
【0010】
またこれとは逆に、線速度一定の条件により光ディスクを駆動する場合のデータ転送速度と、外周側におけるデータ転送速度が一致するように光ディスクを回転駆動する場合には、動作切り換え時間に余裕が無くなり、その分光ピックアップをシークさせる送り系機構の負荷が増大するようになる。
【0011】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、情報記録面については線速度の変化を何ら考慮することなく、スピンドル駆動機構と光ピックアップ送り機構とに対する負荷を適切に配分して例えば同時記録再生することができる光ディスク装置及び光ディスク装置の制御方法を提案しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、時間軸圧縮データの記録時、記録時の条件を満足するように、光ディスクを回転駆動し、再生データの再生時、再生時の条件を満足するように、光ビームの照射位置に応じて光ディスクを回転駆動し、この記録時の条件が、光ビームの照射位置における光ディスクの線速度を一定値に保持することであり、再生時の条件が、先の記録時の条件により光ディスクを回転駆動する場合に比して、直前の時間軸圧縮データの記録時における光ディスクの回転速度に対する光ディスクの回転速度の差を小さくすることであるようにする。また1回の前記再生データの再生時において、前記光ピックアップを前記光ディスクの複数箇所にシークさせて前記再生データを再生し、前記複数箇所のうちの何れかの箇所について、前記再生時の条件により前記光ディスクを回転駆動し、他の箇所については、前記何れかの箇所の回転速度により前記光ディスクを回転駆動し、前記何れかの箇所が、前記複数箇所のうちの、前記直前の時間軸圧縮データの記録時からの最も前記光ディスクの半径方向に離間した箇所であるようにする。
【0014】
記録時の条件を、光ビームの照射位置における光ディスクの線速度を一定値に保持すれば、情報記録面については線速度の変化を何ら考慮することなく所望の時間軸圧縮データを記録することができる。これに対して再生時の条件を、先の記録時の条件により光ディスクを回転駆動する場合に比して、直前の時間軸圧縮データの記録時における光ディスクの回転速度に対する光ディスクの回転速度の差を小さくすれば、その分スピンドル駆動系においては光ディスクの回転速度を大きく切り換える必要が無いことにより負担を軽減することができる。また適当に時間的な余裕を確保できることにより、その分光ピックアップ送り機構への負荷を軽減することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【0017】
(1)実施の形態の構成
図2は、本発明の実施の形態に係る光ディスク装置を示すブロック図である。この光ディスク装置1は、相変化型の光ディスク2に外部機器より入力される画像データDV1を記録し、またこの光ディスク2に記録された画像データDV2を再生して外部機器に出力する。ここで光ディスク2は、線速度一定の条件によるデータ記録に適するように、情報記録面の膜構造が形成されたものである。
【0018】
スピンドルモータ3は、所定のクランプ機構により回転軸に光ディスク2をクランプした状態で、ドライバ4の駆動によりこの光ディスク2を所定の回転速度で回転駆動する。ドライバ4は、回転数制御部5の制御により、スピンドルモータ3を駆動し、回転数制御部5は、スピンドルサーボ回路を有し、システム制御回路6との間のデータ通信に従ってドライバ4を制御することにより、このシステム制御回路6で指示される回転速度で光ディスク2を回転駆動する。
【0019】
光ピックアップ(OP)7は、内蔵の半導体レーザーよりレーザービームを射出し、図示しない対物レンズを介してこのレーザービームを光ディスク2の情報記録面に照射する。さらに光ピックアップ7は、この光ディスク2で反射されるレーザービームの戻り光を所定の受光素子で受光し、その受光結果を出力する。光ピックアップ7は、この受光結果より、光ピックアップ7、スピンドルモータ3の制御に必要なトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号等を生成できるようになされている。かくするにつき光ディスク装置1は、これらトラッキングエラー信号、フォーカスエラー信号に基づいて光ピックアップ7の対物レンズを駆動し、これによりトラッキング制御及びフォーカス制御する。
【0020】
また光ピックアップ7は、受光結果より光ディスク2に形成されたピット及びランドに応じて信号レベルが変化する再生信号RFを出力し、これにより光ディスク装置1では、この再生信号RFを処理して光ディスク2に記録された情報を再生できるようになされている。さらに光ピックアップ7は、データ記録時、駆動信号S1に再生時の光量より間欠的にレーザービームの光量を立ち上げ、これにより駆動信号S1に対応するデータを光ディスクに記録できるようになされている。
【0021】
さらに光ピックアップ7は、スレッドモータ8の駆動により光ディスク2の半径方向に可動できるように配置され、スレッドモータ8は、ドライバ9の駆動により光ピックアップ7を光ディスク2の半径方向に可動する。ドライバ9は、送り制御部10の制御によりスレッドモータ8を駆動し、送り制御部10は、システム制御回路6との間のデータ通信に従ってドライバ9を制御することにより、光ピックアップ7を光ディスク2の半径方向に移動させ、これによりこのシステム制御回路6で指示される記録再生位置に光ピックアップ7をシークさせる。
【0022】
画像記録処理部12は、外部機器よりデータ転送速度BV =6.0〔Mbps〕により画像データDV1を入力し、この画像データDV1をデータ圧縮する。さらに画像記録処理部12は、このデータ圧縮した画像データDV1を所定のデータ量単位であるフラグメント単位で出力する。なおこのデータ圧縮には、例えばMPEG(Moving Picture Experts Group)の手法が適用される。
【0023】
記録メモリ13は、この画像記録処理部12より出力される画像データを一時保持し、続く記録符号変調部14の処理に対応してこの保持した画像データをフラグメント単位で出力する。なおここで1フラグメントのデータ量は、4.0〔MByte〕である。このとき記録メモリ13は、入力時に比して高速度により画像データDV1を出力することにより、このデータ圧縮された画像データDV1を時間軸圧縮して出力する。
【0024】
記録符号変調部14は、この記録メモリ13より出力される画像データに誤り訂正用の符号を付加した後、インターリーブ処理、符号化処理する。記録符号変調部14は、このように符号化処理して得られる符号化データを変調し、光ピックアップ7の駆動信号S1として出力する。
【0025】
これらにより光ディスク装置1では、順次入力される画像データDV1をデータ圧縮、時間軸圧縮して間欠的に光ディスク2に記録するようになされている。
【0026】
再生復調復号部16は、光ピックアップ7から出力される再生信号RFより、システム制御回路6の制御により動作する内蔵のPLL回路でクロックを再生する。再生復調復号部16は、このクロックを基準にして再生信号RFを処理することにより、再生信号RFを波形等化し、さらに2値識別し、これにより再生データを検出する。再生復調復号部16は、この再生データよりレーザービーム照射位置のアドレスを取得し、このアドレスをシステム制御回路6に通知する。さらに再生復調復号部16は、この再生データを復号処理、デインターリーブ処理、誤り訂正処理し、その処理結果である画像データを再生メモリ17に出力する。再生復調復号部16は、この再生信号RFの処理を間欠的に実行することにより、連続した画像データを時系列により間欠的に再生して再生メモリ17に出力する、さらに再生復調復号部16は、リードインエリアより得られる再生信号RFを同様に処理することにより、光ディスクに記録された空き領域の情報等を検出してシステム制御回路6に通知する。
【0027】
再生メモリ17は、再生復調復号部16より出力される画像データを一時保持し、続く画像再生処理部18の処理に対応してこの保持した画像データを出力する。このとき再生メモリ17は、入力時に比して低速度で画像データを出力することにより、画像データを時間軸伸長して出力する。
【0028】
画像再生処理部18は、この再生メモリ17より出力される画像データをデータ伸長して出力する。これにより光ディスク装置1においては、連続した時系列により光ディスク2に記録した画像データを、時系列により間欠的に再生し、この再生した画像データを時間軸伸長、データ伸長して連続したデータ列として出力できるようになされている。
【0029】
システム制御回路6は、この光ディスク装置1全体の動作を制御するマイクロコンピュータであり、外部機器より入力される制御コマンドに従って、また図示しない操作子の操作に従って、全体の動作を切り換える。
【0030】
すなわちシステム制御回路6は、光ディスク2への画像データDV1の記録が指示されると、事前に光ディスクのリードインエリアより取得した光ディスク2の空き領域の情報に従って送り制御部10に光ピックアップ7のシークを順次指示する。さらに線速度一定の条件により、この光ピックアップ7のシーク先に対応する光ディスク2の回転速度を回転数制御部5に順次通知する。さらにシステム制御回路6は、記録系である画像記録処理部12、記録メモリ13、記録符号変調部14の動作を立ち上げ、これらにより順次入力される画像データDV1をフラグメント単位で処理して間欠的に光ディスク2に記録する。
【0031】
これに対してシステム制御回路6は、光ディスク2の再生が指示されると、光ディスクのリードインエリアより事前に取得した光ディスク2に記録されたファイルの情報に従って送り制御部10に光ピックアップ7のシークを順次指示する。さらに線速度一定の条件により、この光ピックアップ7のシーク先に対応する光ディスク2の回転速度を回転数制御部5に順次通知する。さらにシステム制御回路6は、再生系である再生復調復号部16、再生メモリ17、画像再生処理部18の動作を立ち上げ、これらにより順次フラグメント単位で光ディスク2に記録された画像データDV2を間欠的に再生し、連続したデータ列により出力する。
【0032】
これに対して同時記録再生が指示されると、システム制御回路6は、フラグメント単位で上述した記録再生の動作を交互に繰り返すように、全体の動作を制御する。なお画像記録処理部12、記録メモリ13、再生メモリ17、画像再生処理部18においては、上述した記録時及び再生時と同様に動作するように制御する。
【0033】
すなわちシステム制御回路6は、光ディスク2の空き領域の情報に従って送り制御部10に光ピックアップ7のシークを指示すると共に、光ディスク2の回転速度を回転数制御部5に通知し、さらに画像記録処理部12の動作を立ち上げる。システム制御回路6は、これにより記録メモリ13に記録された画像データDV1を1フラグメント分記録すると、続いて全体の動作を再生動作に切り換え、光ディスク2に記録されたファイルの情報に従って送り制御部10に光ピックアップ7のシークを指示すると共に、光ディスク2の回転速度を回転数制御部5に通知し、さらに再生復調復号部16の動作を立ち上げる。
【0034】
システム制御回路6は、これにより1フラグメント分、光ディスク2に記録された画像データDV2を再生すると、再び全体の動作を記録モードに切り換え、これらの処理の繰り返しにより、1つのフラグメントを単位にして記録及び再生の動作を交互に切り換える。
【0035】
このようにして全体の動作を切り換えるにつき、システム制御回路6は、図1に示すように、記録時においては、線速度一定の条件に従って光ディスク2の回転速度を指示する。これに対して再生時においては、線速度一定の条件による場合に比して、直前の記録位置における光ディスク2の回転速度と再生位置における光ディスク2の回転速度との差が小さくなるように、光ディスク2の回転速度を指示する。なおこの図1においては、直前の記録位置がそれぞれ光ディスク2の最外周、最内周、最外周と最内周の中間位置における再生時の回転速度をそれぞれ符号A、B、Cにより示す。なお、参考のために速度一定の条件及び角速度一定の条件による回転速度を符号CLV及びCAVにより併せて示す。
【0036】
具体的に、システム制御回路6は、最内周を記録する際の回転速度をωICLV、この最内周の半径をRI 、最外周の半径をRO とおいたとき、記録により半径RW の位置(以下記録半径と呼ぶ)をアクセスする場合、この記録半径RW に対応して次式により示す回転速度ωW (以下記録回転速度と呼ぶ)に設定し、これにより記録時においては、線速度一定の条件により光ディスク2を回転駆動する。
【0037】
【数1】
【0038】
これに対して再生時においては、記録半径RW に対応して再生位置を再生半径RR とし、スピンドルモータ3により光ディスク2の回転加速度をa、光ディスク2の回転速度の加減速に許容する回転加減速時間をtSSとおいて、次式により示す回転速度ωR (以下再生回転速度と呼ぶ)に設定する。これによりシステム制御回路6は、再生時においては、線速度一定の条件による場合に比して、直前の記録半径RW における光ディスク2の記録回転速度ωW と再生半径RR における光ディスク2の再生回転速度ωR との差が小さくなるように、光ディスク2を回転駆動する。なお(2)式における記録半径RW 及び記録回転速度ωw (RW )は、直前の記録における値である。
【0039】
【数2】
【0040】
【数3】
【0041】
かくするにつきこの(2)式及び(3)式より、より具体的に、システム制御回路6は、直前の時間軸圧縮した画像データの記録時における光ディスク2の回転速度と、この再生時における光ディスク2の回転速度との差が、直前の記録時からの光ピックアップ7の光ディスク2の半径方向の移動距離に比例した回転数であるように、光ディスク2の回転数を指示する。
【0042】
これによりシステム制御回路6は、この線速度一定の条件における光ディスク2に対するデータ転送速度をBCLV とおいて、それぞれ次式により表される記録時及び再生時のデータ転送速度BW 及びBR により画像データを記録再生するように全体の動作を制御する。これによりデータ転送速度は、図1との対比により、図3に示すようになる。
【0043】
【数4】
【0044】
【数5】
【0045】
なおこの図3において、符号Aは、最内周で記録した後の再生半径とデータ転送速度を示すもので、この場合に線速度一定の場合に比して最外周で回転数の減速が制限されるため、線速度一定の場合より光ディスク2を高速度で回転した状態で画像データを再生し、その分高いデータ転送速度で画像データを再生することになる。
【0046】
また符号Cは、最外周で記録した後の、再生半径とデータ転送速度を示すものであり、線速度一定の場合に比して内周側で回転数の加速が制限されるため、線速度一定の場合より光ディスク2を低速度で回転した状態で画像データを再生し、その分線速度一定の場合より低いデータ転送速度で画像データを再生することになる。
【0047】
また符号Bは、内外周のほぼ中間の半径位置で記録した後の、再生半径とデータ転送速度を示すものである。
【0048】
システム制御回路6は、このように光ディスク2の回転速度を切り換えるにつき、この光ディスク2の回転速度に対応するように、再生復調復号部16にPLL回路の目標周波数、イコライザパラメータを設定する。さらにシステム制御回路6は、回転数制御部5に指示した目標回転速度に対して、光ディスク2の回転速度が所定の許容範囲以下に近接すると、回転数制御部5からの通知に応答して再生復調復号部16よりレーザービーム照射位置のアドレスを取得し、このアドレスに従って必要に応じて送り制御部10の動作を制御する。
【0049】
これによりシステム制御回路6は、所望の記録再生位置にシークを繰り返して記録再生の動作を交互に繰り返すように全体の動作を制御する。
【0050】
(2)実施の形態の動作
以上の構成において、光ディスク装置1において(図2)、画像データDV1の記録が指示されると、この画像データDV1が画像記録処理部12及び記録メモリ13において、データ圧縮、時間軸圧縮された後、記録符号変調部14に入力され、ここで符号化処理されて光ピックアップ7の駆動信号S1が生成される。光ディスク装置1においては、この駆動信号S1により光ピックアップ7より出射されるレーザービームの光量が間欠的に立ち上げられ、これにより光ディスク2に順次ピットが形成されて画像データDV1が記録される。さらに時間軸圧縮によりこのデータ圧縮した画像データDV1が間欠的に光ディスク2に記録される。
【0051】
これに対して画像データの再生が指示されると、光ピックアップ7より得られる再生信号RFが再生復調復号部16で2値識別、復号化されて再生データが検出され、この再生データが処理されて画像データが再生される。光ディスク装置1では、この画像データが再生メモリ17、画像再生処理部18を介して、時間軸伸長、データ伸長されて外部機器に出力される。このとき光ディスク装置1においては、光ディスク2より間欠的に再生データが再生され、この再生データが時間軸伸長、データ伸長されて連続した画像データDV2として出力される。
【0052】
これに対して同時記録再生の動作が選択されると、光ディスク装置1においては、画像データDV1の記録と画像データDV2の再生とをフラグメント単位で交互に繰り返す。
【0053】
すなわち光ディスク装置1は、画像記録処理部12を介して連続したデータ列により入力される画像データDV1を記録メモリ13に1フラグメント蓄積すると、記録位置に光ピックアップ7をシークさせ、この1フラグメントの画像データDV1を時間軸圧縮して光ディスク2に記録する。続いて光ディスク装置1では、光ピックアップ7を再生位置にシークさせ、この再生位置より1フラグメントの画像データDV2を再生して再生メモリ17に蓄積すると、再び光ピックアップ7をシークさせて記録メモリ13に保持した画像データDV1を時間軸圧縮して光ディスク2に記録する。さらに光ディスク装置1は、このように再生メモリ17に保持した画像データを時間軸伸長して出力し、これにより記録再生の動作を繰り返して、外部機器との間では連続したデータ列として画像データDV1、DV2を入出力しながら、この画像データDV1、DV2の記録再生を1フラグメント単位で交互に繰り返す。
【0054】
このとき光ディスク装置1は(図1)、記録時においては、(1)式により示すように光ディスク2の回転速度を制御し、線速度一定の条件により画像データDV1を光ディスク2に記録する。これにより光ディスク装置1においては、記録時、情報記録面については線速度の変化を何ら考慮することなく情報記録膜を簡易に設計できるようになされている。
【0055】
これに対して再生時、光ディスク装置1は、(2)式及び(3)式により示すように、線速度一定の条件による場合に比して、直前の記録半径RW における光ディスク2の記録回転速度ωW と再生半径RR における光ディスク2の再生回転速度ωR との差が小さくなるように、光ディスク2を回転駆動する。
【0056】
さらにこのとき光ディスク装置1は、直前の記録における光ディスク2の回転速度と、再生時における光ディスク2の回転速度との差が、直前の記録時からの光ピックアップ7の半径方向の移動距離に比例した回転数であるように、光ディスク2を回転駆動する。これにより光ディスク装置1においては、線速度一定の条件による駆動の場合に比して、動作切り換え時間における光ディスク2の急激な加減速を低減するようになされ、その分スピンドルモータ3、駆動回路であるドライバ4の負荷を軽減して、消費電力の増大を防止すると共に、クランプ機構における滑りを防止できるようになされている。
【0057】
またアクセスに適当な時間を割り当てて時間的な余裕を確保できるようになされ、その分光ピックアップ送り機構への負荷を軽減することができるようになされている。
【0058】
かくするにつきこのようにして光ディスク2を回転駆動する場合、光ディスク装置1においては、図1において符号Cにより示すように、最外周の記録の後、最内周を再生する場合に、最も光ディスク2より再生される画像データDV2のデータ転送速度が低減することになり、この場合に記録再生に最も時間を要するうようになる。これにより光ディスク装置1においては、最外周における記録と、最内周における再生とを繰り返す場合に、記録再生の動作の切り換え時間に最も余裕が無くなることになる。
【0059】
以下、この最も時間的な条件の厳しい場合について、線速度一定の条件、角速度一定の条件により光ディスク2を駆動して同時記録する場合との比較により、これらのスピンドル駆動系、光ピックアップ送り機構に対する負荷の軽減を検討する。
【0060】
なお図4に、線速度一定の条件及び角速度一定の条件により光ディスクを回転駆動して同時記録再生する場合に、このような時間的な条件が最も厳しい場合を参考に示す。この図4においては、光ディスク2の画像データDV1の記録、消去を繰り返した結果、1フラグメントの画像データが複数箇所に分散してそれぞれデータブロックx、y、zにより記録されたと仮定した場合である。
【0061】
すなわち角速度一定の条件により光ディスクを回転駆動する場合には(図4(A))、例えば最内周でデータブロックwを記録した後、最外周、最内周、最外周でデータブロックx、y、zを順次再生する場合に、光ピックアップのシークに時間を要し(図4(B))、最も時間的な条件が厳しくなる。また線速度一定の条件により光ディスクを回転駆動する場合には(図4(C))、例えば最外周でデータブロックwを記録した後、最内周、最外周、最内周でデータブロックx、y、zを順次再生する場合に、スピンドルモータの整定に時間を要し(図4(D))、最も時間的な条件が厳しくなる。
【0062】
ここでこのデータブロックw、x、y、zのデータ量をそれぞれFw 、Fx 、Fy 、Fz とし、データブロックwのデータ量Fw をFとおく。さらに説明の簡略化のために、角速度一定の条件においては、データブロックx、y、zのデータ量をそれぞれFx =0、Fy =F、Fz =0とする。また同様に、線速度一定の条件においては、Fx =F、Fy =0、Fz =0とし、光ディスク装置1では、Fx =F、Fy =0、Fz =0とする。なお、これらは、何れも最も時間的な条件が厳しい場合である。
【0063】
この場合に、それぞれ最内周及び最外周の半径をRI 及びRO とおいて、線速度一定の条件による光ディスク2の最内周及び最外周の回転速度ωRCLV(RI )及びωWCLV(RO )、角速度一定の条件による最内周及び最外周の回転速度ωRCAV(RI )及びωWCAV(RO )、光ディスク装置1における最内周及び最外周の回転速度ωR (R1 )及びωW (RO )は、次式により表される。なおここでは、線速度一定の条件による最内周の回転速度ωRCLV(RI )は、この光ディスク装置1における最内周の回転速度ωICLVと等しいとし、各回転速度は、この回転速度ωICLVを基準として示す。また、光ディスク装置1における最内周回転速度ωR (R1 )は、(5)式を変形して係数kを用いて示し、各回転速度は、それぞれ記録及び再生の動作に動作に対応して符号W及びRの添え字を付して示す。
【0064】
【数6】
【0065】
【数7】
【0066】
【数8】
【0067】
【数9】
【0068】
【数10】
【0069】
【数11】
【0070】
なおここで係数kは、(3)式よりk>1である(図1参照)。これにより線線速度一定の条件、角速度一定の条件、光ディスク装置1における記録時間TWCLV、TWCAV、TW は、(6)式から(11)式に用いた添え字との対応により、線速度一定の条件による最内周におけるデータ転送速度BCLV を基準にして次式により示すことができる。
【0071】
【数12】
【0072】
【数13】
【0073】
また線速度一定の条件、角速度一定の条件、光ディスク装置1における再生時間TRCLV、TRCAV、TR は、同様にして次式により示すことができる。
【0074】
【数14】
【0075】
【数15】
【0076】
【数16】
【0077】
これに対して線速度一定の条件、角速度一定の条件、光ディスク装置1において加減速に要する時間tSA.CLV、tSA.CAV、tSA. は、それぞれ線速度一定の条件、角速度一定の条件、光ディスク装置1における光ディスク2の加速度aCLV 、aCAV 、aを用いて、次式により表される。
【0078】
【数17】
【0079】
【数18】
【0080】
【数19】
【0081】
これに対して光ピックアップ7の移動に要する時間(スレッディング時間)をtSLEDとすると、各データブロックw、x、y、z間において、それぞれ目標アドレスに整定するためであるアクセス時間twx、txy、tyz、tzwは、次式により表すことができる。
【0082】
【数20】
【0083】
ここで線速度一定の条件及び光ディスク装置1においては、回転収束時までに光ピックアップ7の整定が完了しているものとでき、これにより次式の関係式を得ることができる。
【0084】
【数21】
【0085】
【数22】
【0086】
なおここで tSLED,CLV及びtSA,CLVは、線速度一定の条件による各時間であり、tSLED. 及びtSA. は、光ディスク装置1における各時間である。これにより線速度一定の条件による場合と光ディスク装置1においては、次式の関係式を得ることができる。
【0087】
【数23】
【0088】
また角速度一定の条件による場合には、回転速度は一定であることから、この場合tSA=0である。
【0089】
これらの条件の下で、同時記録再生においては、記録メモリ13及び再生メモリ17に保持した対応する画像データの入出力が完了するまでの間で(すなわち記録メモリ13においてオーバーフローが発生し、又は再生メモリ17においてアンダーフローが発生しないように)、この図4に示したシーケンスが完了することが必要である。このためには、画像データDV1、DV2のデータ転送速度BV に対して線速度一定の条件における光ディスク2に対するデータ転送速度BCLV においては、BV =BCLV /p(p>1)の関係が求められる。
【0090】
またこのシーケンスに関する時間的な制約条件に、上述の関係式を適用して、線速度一定の条件においては、以下の関係式を満足することが必要になる。
【0091】
【数24】
【0092】
【数25】
【0093】
但しここでtACは、時間的な余裕であり、次式と置いた。
【0094】
【数26】
【0095】
同様にして角速度一定の条件による場合は、以下の関係式を満足することが必要になる。
【0096】
【数27】
【0097】
【数28】
【0098】
これに対して光ディスク装置1においては、同様にして次式の関係式を満足する必要がある。
【0099】
【数29】
【0100】
【数30】
【0101】
これらの結果からスレッディング時間tSA.CLV、tSA.CAV、tSLED. を比較すると、(25)、(28)及び(30)式において、1<p<Ro /RI と設定することから、次式のように表すことができる。
【0102】
【数31】
【0103】
これにより一定の時間的余裕を設けて、線速度一定の条件、角速度一定の条件、光ディスク装置1におけるスレッディング時間tSA.CLV、tSA.CAV、tSLED. においては、次式の関係式を得ることができ、これにより角速度一定の条件により光ディスク2を駆動する場合に比して、線速度一定の条件により光ディスク2を駆動する場合の方が、光ピックアップ7を充分な時間的な余裕を持って移動できることがわかる。すなわち光ピックアップ7の送り機構の負荷を軽減することができることがわかる。
【0104】
【数32】
【0105】
続いてスピンドルモータ3の最小加速度を比較する。ここで(17)、(19)、(25)及び(30)式より、それぞれ線速度一定の条件、光ディスク装置1による加速度aCLV 及びaは、次式により表すことができる。
【0106】
【数33】
【0107】
【数34】
【0108】
ここで(33)式及び(34)式において、右辺及び左辺が等しいとおき、このとき得られる加速度の最小値を添え字MINを付して示し、この各式の比を取って変形すれば、次式の関係式を得ることができる。
【0109】
【数35】
【0110】
ここで1/q=RI /RO とおくと、1/q<1であることから、aCLV.MIN >aMIN が成り立つのは、次式の関係に設定されたときである。
【0111】
【数36】
【0112】
これにより例えば図5に示すように、適切に変数kを設定することにより、スピンドルモータの加速度を低減でき、これによりスピンドル駆動機構についても、負荷を軽減できることが判る。なお図5においては、光ディスク2の情報記録面の構造をコンパクトディスクと同一とし、時間的な余裕tACを0.1〔sec〕とした。また線速度一定の条件による場合との比較による加速度の比aCLV /a、線速度一定の条件による場合の最大アクセス時間tSA.CLV.MAX、角速度一定の条件による場合の最大アクセス時間tsLED.CAV.MAXとの対比による最大アクセス時間tSA.MAXを示す。
【0113】
(3)実施の形態の効果
以上の構成によれば、記録時においては線速度一定の条件により、再生時においては、線速度一定の条件による場合に比して、直前の記録時における光ディスクの回転速度に対する回転速度の差分が小さくなるように、光ビームの照射位置に応じて光ディスクの回転速度を切り換えることにより、情報記録面については線速度の変化を何ら考慮することなく、スピンドル駆動機構と光ピックアップ送り機構とに対する負荷を適切に配分して同時記録再生することができる。
【0114】
(4)他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、光ディスク2における各再生位置である再生半径RR 毎に、(2)式及び(3)式に従って光ディスク2の回転速度を設定する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば1フラグメントのデータが光ディスクの複数箇所に分散して記録された場合にあっては、これら複数箇所間では光ディスク2の回転速度を切り換えないようにしてもよい。このようにすれば、さらにスピンドルモータの加減速に要する消費電力を低減することができる。
【0115】
なおこの場合、図6に示すように、これら複数の再生箇所をアクセスする間、光ディスクの加減速の方向が切り換わらないように、このような加減速の方向が切り換わる箇所については、これより外周側箇所における光ディスクの回転速度を割り当てる方法が考えられる。なおこの場合に、記録メモリのオーバーフロー、再生メモリのアンダーフローを充分に防止できる場合には、単にこれら複数の再生箇所をアクセスする間、光ディスクの加減速の方向が切り換わらないように、このような箇所については、前後の箇所における回転速度により光ディスクを回転駆動することも考えられる。
【0116】
また図7に示すように、これら複数箇所の特定箇所である例えば最内周側の箇所を再生する際の回転速度と同一の回転速度により、これら複数箇所を再生することも考えられる。なおこの場合、再生の順序を記録箇所から距離のある順序に再生するようにしてもよい。なお図6及び図7においては、破線により各箇所毎に回転数を設定する場合を示す。
【0117】
また上述の実施の形態においては、記録及び再生の動作を交互に繰り返して画像データを同時記録再生する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ランダムな記録再生にも適用することができ、この場合にはアクセス時の負荷を軽減することができる。
【0118】
さらに上述の実施の形態においては、線速度一定の条件により光ディスクをアクセスする場合について述べたが、本発明はこれに限らず、いわゆるZCLVの光ディスクについても広く適用することができる。
【0119】
さらに上述の実施の形態においては、ピット及びランドにより所望のデータを記録する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光磁気ディスク装置に適用してマーク及びスペースにより所望のデータを記録する場合等にも広く適用することができる。
【0120】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、記録時においては線速度一定の条件により、再生時においては、線速度一定の条件による場合に比して、直前の記録時における光ディスクの回転速度に対する回転速度の差分が小さくなるように、光ビームの照射位置に応じて光ディスクの回転速度を切り換えることにより、情報記録面については線速度の変化を何ら考慮することなく、スピンドル駆動機構と光ピックアップ送り機構とに対する負荷を適切に配分して例えば同時記録再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る光ディスク装置における光ディスクの回転速度を示す特性曲線図である。
【図2】図1の特性曲線に係る光ディスク装置である。
【図3】図1の特性曲線に対応してデータ転送速度を示す特性曲線図である。
【図4】同時記録再生の説明に供するタイムチャートである。
【図5】図2の光ディスク装置の動作の説明に供する図表である。
【図6】他の実施の形態の説明に供するタイムチャートである。
【図7】再生時、複数箇所で回転速度を一定に保持した他の実施の形態の説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
1……光ディスク装置、2……光ディスク、3……スピンドルモータ、6……システム制御回路
Claims (4)
- 入力データ列を所定のデータ単位で時間軸圧縮して時間軸圧縮データを出力する時間軸圧縮手段と、
再生データを時間軸伸長して出力データ列を生成する時間軸伸長手段と、
光ディスクに光ビームを照射する光ピックアップを駆動して、前記光ディスクへの前記時間軸圧縮データの記録と、前記光ディスクからの前記再生データの再生とを交互に繰り返す記録再生手段と、
前記記録再生手段の動作を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記時間軸圧縮データの記録時、記録時の条件を満足するように、前記光ディスクを回転駆動し、
前記再生データの再生時、再生時の条件を満足するように、前記光ビームの照射位置に応じて前記光ディスクを回転駆動し、
前記記録時の条件が、
前記光ビームの照射位置における前記光ディスクの線速度を一定値に保持することであり、
前記再生時の条件が、
前記記録時の条件により前記光ディスクを回転駆動する場合に比して、直前の前記時間軸圧縮データの記録時における前記光ディスクの回転速度に対する前記光ディスクの回転速度の差を小さくすることであり、
前記制御手段は、
1回の前記再生データの再生時において、前記光ピックアップを前記光ディスクの複数箇所にシークさせて前記再生データを再生し、
前記複数箇所のうちの何れかの箇所について、前記再生時の条件により前記光ディスクを回転駆動し、他の箇所については、前記何れかの箇所の回転速度により前記光ディスクを回転駆動し、
前記何れかの箇所が、前記複数箇所のうちの、前記直前の時間軸圧縮データの記録時からの最も前記光ディスクの半径方向に離間した箇所である
ことを特徴とする光ディスク装置。 - 前記再生時の条件が、
前記直前の前記時間軸圧縮データの記録時における前記光ディスクの回転速度と、前記光ディスクの回転速度との差が、前記時間軸圧縮データの記録時からの前記光ピックアップの光ディスクの半径方向の移動距離に比例した回転数であるように、前記光ディスクを回転駆動することである
ことを特徴とする請求項1に記載の光ディスク装置。 - 所定のデータ単位で時間軸圧縮した時間軸圧縮データの光ディスクへの記録と、時間軸圧縮して記録された記録済データの再生とを交互に繰り返す光ディスク装置の制御方法において、
前記時間軸圧縮データの記録時、記録時の条件を満足するように、前記光ディスクを回転駆動し、
前記記録済データの再生時、再生時の条件を満足するように、光ビームの照射位置に応じて前記光ディスクを回転駆動し、
前記記録時の条件が、
前記光ビームの照射位置における前記光ディスクの線速度を一定値に保持することであり、
前記再生時の条件が、
前記記録時の条件により前記光ディスクを回転駆動する場合に比して、直前の前記時間軸圧縮データの記録時における前記光ディスクの回転速度に対する前記光ディスクの回転速度の差を小さくすることであり、
1回の前記記録済データの再生時において、前記光ピックアップを前記光ディスクの複数箇所にシークさせて前記記録済データを再生し、
前記複数箇所のうちの何れかの箇所について、前記再生時の条件により前記光ディスクを回転駆動し、他の箇所については、前記何れかの箇所の回転速度により前記光ディスクを回転駆動し、
前記何れかの箇所が、前記複数箇所のうちの、前記直前の時間軸圧縮データの記録時からの最も前記光ディスクの半径方向に離間した箇所である
ことを特徴とする光ディスク装置の制御方法。 - 前記再生時の条件が、
前記直前の前記時間軸圧縮データの記録時における前記光ディスクの回転速度と、前記光ディスクの回転速度との差が、前記時間軸圧縮データの記録時からの光ピックアップの光ディスクの半径方向の移動距離に比例した回転数であるように、前記光ディスクを回転駆動することである
ことを特徴とする請求項3に記載の光ディスク装置の制御方法。
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