JP4520419B2 - ディスクアクセス装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＺＣＬＶ（Zone Constant Linear Velocity）フォーマットなどで記録されるディスクのアクセス装置に関し、特にトラッキングを外さないためのヘッド制御の技術に関する。

ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disk Random Access Memory）ディスクは、読み書き・消去が可能で大容量であることを特徴としており、高密度化のためにランドとグルーブの双方に記録し、1回毎にランドとグルーブを切り替えるシングルスパイラル方式が採用されている。
また、例えば、ＺＣＬＶフォーマットを採用して、複数のトラックを一まとめにした複数のゾーンに分割し、ゾーン毎の回転制御により同一のデータレートでの記録を可能としている。

このゾーンの内周および外周には、記録がなされない複数のトラックから成るガードトラックゾーンが設けられており、光スポットが隣接するゾーンへ意図せぬ突入をしてしまうことを防いでいる。
しかし、このガードトラックゾーンの最外周であるゾーン境界トラックでは、光スポットが隣のゾーンの影響によりトラッキングが外れてしまう場合が起こる。

そこで、ゾーン境界トラックの２トラック前から次ぎのゾーンへとジャンプ等することにより、ゾーン境界トラックに突入しないようにする技術が開示されている（特許文献１参照）。
特開平１１−１１０７６３号公報

しかし、近年の記録／再生の高速化に伴ってディスクの回転速度が上がり、次のゾーンをアクセスするための制御設定を行っている間に、予想以上のトラック数を通過してしまい、光スポットが、このガードトラックゾーンの最外周であるゾーン境界トラックに突入する場合が出てきた。例えば、ゾーン境界トラックの２トラック前までに設定が完了せず、次のゾーンへジャンプする前に、ゾーン境界トラックに突入するような場合である。

そこで、本発明は、ゾーン境界トラックに突入することを避けながら、且つ、ゾーン間の移動は必要最小限度の時間で済むようなディスクアクセス装置の提供を目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明のディスクアクセス装置は、複数のゾーンを含むフォーマットでデータの記録が行われるディスクのディスクアクセス装置であって、各ゾーンは記録が行われるユーザ領域を含み、前記ユーザ領域間には記録が行われない領域であるガードトラックゾーンが存在し、ディスクに対しデータの書込又は読出を行うためのヘッドと、前記ヘッドが次にアクセスするゾーンに対してデータを書込又は読出するための設定を行う時間である設定時間と、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンの前記ガードトラックゾーンの最外周トラックの先頭アドレスとを基に、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンのデータの書込又は読出が終了したときに前記ヘッドを後退させるトラック数を算出する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記設定時間または前記設定時間を算出するための各項を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出し、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンのデータ書込又は読出が終了した時に、算出した前記トラック数分、前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とする。

本発明に係るディスクアクセス装置は、上述の構成を備えることにより、ディスク回転に伴い、トラックに沿ってヘッドを移動させるトラッキング制御下において、ガードトラックゾーンのうちのトラッキングが不安定になる領域である所定領域に突入する前に、次のゾーンに移動するための設定を完了することができるので、ヘッドがトラックを外れることなく記録／再生処理を行うことができるようになる。

ここで、猶予時間と設定時間は、時間のほか、セクタ数やセクタアドレス、トラック数等によって表すことになる。
また、実際にアクセスが終了した位置から必要な分を後退するので、後退するトラック数は最小限度となり、例えば、次のゾーンに飛ばすなどと比べると、処理全体の実行速度の低下を防ぐことができるようになる。

すなわち、ゾーン境界トラックに突入することを避けてトラッキングを行いながら、且つ、ゾーン間の移動は必要最小限度の時間、つまり、設定時間とジャンプ時間で済むことになる。
また、前記ガードトラックゾーンの所定領域は、当該ガードトラックゾーンの最終トラックであることを特徴とすることとしてもよい。

これにより、境界トラックへの突入を防ぐことができるので、トラッキングを乱すことなく、記録／再生処理を行うことができるようになる。
また、前記制御手段がヘッドを後退させる位置とは、ディスクの回転により、当該位置からトラックに沿って進むヘッドが、前記設定時間の経過時に、ガードトラックゾーンの所定領域の直前位置に来ることとなる当該位置であることを特徴とすることとしてもよい。

これにより、次のアクセスを実際に開始するまでの時間を最小限度にすることができるので、処理全体の実行速度を向上させることができるようになる。すなわち、必要最小限度の後退を行うため、この後退に必要なジャンプをする時間が最小となり、また、現在アクセスしているゾーンの位置的に連続するゾーンに最も近い位置まで来ているので、次にアクセスするゾーンが連続するゾーンである場合には、そのゾーンへのジャンプの時間も最小限にすることが可能となるからである。

また、前記取得手段は、次にアクセスするゾーンが、現在アクセスしているゾーンと同じか否かを判断する手段を有し、前記判断に応じて設定時間を取得し、前記制御手段は、前記取得された設定時間の経過時に、ヘッドがガードトラックゾーンの所定領域の直前位置に来ることとなる位置まで、現在アクセスしているゾーンのデータ書込又は読出が終了した時に前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とすることとしてもよい。

また、前記取得手段は、次にアクセスするゾーンに対してデータの書込みを行うのか読出を行なのうかを判断する手段を有し、前記判断に応じて設定時間を取得し、前記制御手段は、前記取得された設定時間の経過時に、ヘッドがガードトラックゾーンの所定領域の直前位置に来ることとなる位置まで、現在アクセスしているゾーンのデータ書込又は読出が終了した時に前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とすることとしてもよい。

これにより、次の記録／再生に必要な設定時間を記録又は再生の別、アクセスするゾーンの別に応じて決定するので、状況に応じて、必要最小限度の後退ですむようになる。
すなわち、後退の必要の有無を知ることが可能となるので、必要の無いジャンプを行うことがなくなり、また、ジャンプを行う場合であっても、最小限度のジャンプを行うことが可能となる。

また、前記取得手段は、現在アクセスしているゾーンのディスク回転周波数に基づいて、猶予時間を取得し、前記制御手段は、前記猶予時間と前記設定時間と前記ディスク回転周波数とを用いて後退するトラック数を求める手段を有し、求めたトラック数分前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とすることとしてもよい。
また、前記取得手段は、現在アクセスしているゾーンの１トラックに含まれるセクタ数に基づいて、猶予時間を取得し、前記制御手段は、前記猶予時間と前記設定時間と前記セクタ数とを用いて後退するトラック数を求める手段を有し、求めたトラック数分前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とすることとしてもよい。

また、前記取得手段は、現在アクセスしているゾーンのセクタ周期に基づいて、猶予時間を取得し、前記制御手段は、前記猶予時間と前記設定時間と前記セクタ周期とを用いて後退するトラック数を求める手段を有し、求めたトラック数分前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とすることとしてもよい。
これにより、次の記録／再生に必要な猶予時間を現在アクセスしているゾーンの特徴に応じて取得し、後退するトラック数を求めるので、より無駄の無い後退を行うことが出来るようになる。

＜概要＞
本発明に係るディスクアクセス装置は、次ゾーンへのアクセスの為の設定、例えば、次ゾーン用のディスク回転周波数の設定などに必要な時間が確保出来るように、現ゾーンの記録／再生が終了した時に、ヘッドの位置を必要なセクタ数分だけ後退させるものである。

次ゾーンへのアクセスのための設定は、現ゾーンの記録／再生が終了した時から開始し、ゾーン境界トラックに突入する前に設定が完了する必要がある。この設定が完了した後に、次ゾーンにジャンプして次ゾーンのアクセスを開始する。
従って、現ゾーンの記録／再生が終了した時にヘッドの位置を必要な分だけ後退させることで設定に必要な時間を稼ごうというものである。

また、ヘッドを後退させる必要なセクタ数は、現ゾーンのディスク回転周波数や、記録／再生の終了したセクタなどから求めて、最小限度の後退とする。
まず、本発明にかかるディスクアクセス装置の構成を説明する前に、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの構造と、ゾーン境界トラックでのトラッキングについて簡単に説明する。
＜ＤＶＤ−ＲＡＭディスクの構造＞
図１は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのセクタ構造を示す概略図である。

図１（ａ）は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのゾーン構造を示す概略図であり、図１（ｂ）は、一部分１１００の拡大図である。
ＤＶＤ−ＲＡＭディスク１０００は、複数のトラックをひとまとめにした複数のゾーンに分割されている。図１（ａ）では、「ZONE0」〜「ZONE23」（図１（ａ）ZONE１０１０参照）である。

各トラックは、複数のセクタ（図１（ａ）Sector１０２０参照。）で構成されており、同一ゾーン内の各トラックのセクタ数は同一である。また、各ゾーンにおけるセクタのデータ長は同じであり、内周側のゾーンより、外周側のゾーンの方が１トラックあたりのセクタ数は多くなっている。
従って、各ゾーン毎に回転速度等を異ならせた回転制御が必要となる。

セクタは、ヘッダ（Header）とユーザエリア（User Area）とで構成され、アドレス情報であるヘッダはプリピットで生成したＣＡＰＡ（Complimentary Allocated Pit Addressing）という方式で記録されている。ユーザエリアには、データを記録する。
また、各ゾーンには、その先頭部分と終端部分に複数トラック分のガードトラックゾーンが設けられている。

先頭部分のガードトラックゾーンを「Starting Guard Track Zone」といい、終端部分のものを「Ending Guard Track Zone」という。
この「Ending Guard Track Zone」の最終トラック、すなわち隣のゾーンの「Starting Guard Track Zone」との境界のトラックをゾーン境界トラックといい、光スポットのトラッキングが外れやすくなる部分である。

尚、光スポットは、内周から外周へとスパイラル状に移動する。
図２は、ガードトラックゾーンを示す概略図である。
この図は、矩形がトラックを表した図である。左側がディスクの内周を、右側がディスクの外周であるとする。
「G」は、グルーブのトラックを表し、「L」は、ランドのトラックを表すものとする。

「Ending Guard Track Zone」のうち、最終のトラック１２３０がゾーン境界トラックである。ここに光スポットが入ると、トラッキングが外れる可能性が極めて高くなる。
従って、それ以外のガードトラック１２１０をフォローイング中に、次のゾーン、ここでは「Zone n+1」のアクセスの為の設定が完了すればよいことになる。
＜ゾーン境界トラックでのトラッキング＞
図３は、同一ゾーン（ZONEｎ）内でのトラッキングの状態について示す図であり、図４は、ゾーンをまたぐ場合のトラッキングの状態を示す図である。

図３において、光スポットは、セクタ２０００のヘッダ２１００とユーザ領域２２００上を移動（軌跡２３００参照）し、「LAND」から「GROOVE」へと移りながら記録／再生を行っていく。
「TE」は、トラッキングエラー信号を表し、この信号に基づいて光スポットの位置を調整する。この信号の振幅が大きいほど、位置の調整の誤差が大きくなっていることを意味する。

ヘッダ２１００を通過するときは、トラッキングエラー信号は乱れる（信号２１１０参照）が、一定の周期を持っているため、信号をホールドしてトラッキングを安定させる。
図４において、光スポットは、ゾーン境界トラックを「LAND」から「GROOVE」へと移っていき（軌跡３０００参照）、「GROOVE/LAND切り替えポイント」で次のゾーンに移る。ハッチングされているトラック部分が「ZONE n」を表し、ハッチングなしのトラック部分が「ZONE n+1」を表すものとする。

ここで、トラッキングエラー信号を見ると、現ゾーン「ZONE n」のヘッダによるトラッキングエラー信号の乱れ（信号３１００参照）のほかに、次ゾーン「ZONE n+1」のヘッダの影響による乱れ（信号３１１０参照）がある。
「GROOVE/LAND切り替えポイント」付近では、トラッキングエラー信号の乱れが大きくなり、トラッキング駆動ホールドも正常にできなくなり、トラッキングはずれが起きることになる。

本図では、ＴＥ信号の乱れを２セクタ分記載しているが、２セクタに限られず、ゾーン境界トラックのどのセクタにおいてもＴＥ信号の乱れは発生する。
以下、本発明にかかるディスクアクセス装置を説明する。
＜構成＞
図５は、ディスクアクセス装置の構成を示す機能ブロック図であり、図６は、スピンドルモータ５００、移送モータ４００、及びピックアップ６００の構成を示す図である。

以下、これら２つの図を用いて、ディスクアクセス装置の構成を説明する。
まず、図５において、ディスクアクセス装置２００は、ピックアップ６００、マトリックス演算回路２０、ＴＥ検出回路３０、トラッキング制御ＳＷ４０、トラッキング制御回路５０、駆動加算回路６０、ＩＤ位置検出回路７０、ＩＤ読み取り回路７００、ドライバ８０、駆動ホールド回路９０およびマイコン１００から構成される。

破線は、指令信号を表し、実線は、検出信号または駆動信号を表す。
ピックアップ６００は、いわゆるヘッドであり、トラック上を移動して記録／再生を行う。
ドライバ８０は、TKD信号（トラッキング駆動信号）、TRVD信号（トラバース駆動信号）、SPD信号（スピンドルモータ駆動信号）によって、ピックアップ６００、スピンドルモータ５００、移送モータ４００を動作させる。

ここで、スピンドルモータ５００、移送モータ４００、及びピックアップ６００の詳細構成に関して、図６を用いて説明する。
スピンドルモータ５００は、ディスク３００を回転させ、移送モータ４００はディスク３００に光ビームを照射するためのピックアップ６００を移動させる。
ピックアップ６００は半導体レーザ等の光源６１４、光源６１４より発生した光ビームが順に入射されるカップリングレンズ６１５、偏光ビームスプリッター６１７、１／４波長板６１８、及び集束レンズ６１９、トラッキングアクチェータ６１３、ならびにディスク３００からの光ビームが入射される２分割光検出器６１６を備える。

トラッキングアクチェータ６１３は、例えばトラッキング用のコイルを有する可動部と、永久磁石を有する固定部とにより構成され、トラッキングアクチェータ６１３の可動部に、集束レンズ６１９は取り付けられる。
また、２分割光検出器６１６は、２つに分割された受光領域を有し、その分割線の方向は受光面上におけるトラック方向と対応する。

ピックアップ６０００の動作を簡単に説明する。
ディスク３００は、スピンドルモータ５００によって所定の回転数（回転速度）で回転される。光源６１４より発生した光ビームは、カップリングレンズ６１５で平行光にされ、偏光ビームスプリッター６１７及び１／４波長板６１８を順に通過し、集束レンズ６１９によりディスク３００上に集束して照射される。

ディスク３００に照射された光ビームの反射光は、集束レンズ６１９および１／４波長板６１８を順に通過し、偏光ビームスプリッター６１７で反射された後に２分割光検出器６１６上に照射される。２分割光検出器６１６の２つの受光領域はそれぞれ照射光を電気信号（Ａ、Ｂ）に変換して、マトリクス演算回路２０（図５参照）に出力する。
ディスク３００に対する光ビームの照射位置は、移送モータ４００およびトラッキングアクチェータ６１３により調整することができる。

移送モータ４００は、ピックアップ６００全体をディスク３００の半径方向に移動させる。また、トラッキングアクチェータ６１３は、可動部のコイルに流れる電流に応じて生じる電気磁気力を利用して、固定部の永久磁石に対する相対位置を変化させることにより、ディスク３００の半径方向、つまりトラックを横切る方向に光ビームを移動させる。
すなわち、移送モータ４００は、ピックアップ６００全体をディスク半径方向に移送する場合に用いられ、トラッキングアクチュエータ６１３は、トラック１本毎の光ビームの移動に用いられる。

図５に示されるマトリックス演算回路２０は、ピックアップ６００の２分割光検出器６１６で受光したそれぞれの反射光の光量が電圧に変換された信号をフィルタリングし、TE(P)信号とTE(N)信号としてＴＥ検出回路３０に出力する。
ＴＥ検出回路３０はTE(P)信号とTE(N)信号の差動信号を生成することにより、光ビームの位置のトラック中心からずれ量である、所謂トラッキングエラー信号ＴＥを出力する。

また、マトリックス演算回路２０は、IDTE信号（ＩＤ検出用再生信号）をＩＤ位置検出回路７０とへ出力する。
IDTE信号は、マトリックス演算回路２０によってピックアップ６００の２分割光検出器６１２で受光したそれぞれの反射光の光量が電圧に変換された信号の差動信号である。
ＩＤ位置検出回路７０は光ビームがヘッダ２１００（図３参照）を通過する際のIDTE信号の変化を検出して、ヘッダ２１００の存在する位置を示すIDGT信号をマイコン１００のドライブ制御部１１０とＩＤ読み取り回路７００に出力する。

さらにマトリックス演算回路２０は、ピックアップ６００の２分割光検出器６１６で受光したそれぞれの反射光の光量が電圧に変換された信号の和信号であるRF信号（再生信号）を、ＩＤ読み取り回路７００に出力する。
ＩＤ読み取り回路７００は、IDGT信号とRF信号とからヘッダ２１００にプリピットで形成されたアドレス信号を読み出して、IDRD信号としてドライブ制御部１１０に出力する。

ドライブ制御部１１０はIDRD信号から光ビームが位置するセクタアドレスを検出する。
ＴＥ検出回路３０は、マイコン１００からTRPOL信号（ランド／極性反転信号）を入力し、マトリックス演算回路２０から入力されたTE(P)とTE(N)の信号からTE信号を生成し、トラッキング制御ＳＷ４０に出力する。
また、トラッキング制御ＳＷ４０は、マイコン１００からTRON信号（トラッキング制御ON信号）を入力し、トラッキング制御回路５０の起動と停止を制御する。

トラッキング制御回路５０は、トラッキング制御ＳＷ４０の駆動指示TRON信号に応じて起動し、トラッキングアクチュエータ６１１によって集束レンズ６１０を駆動して光ビームの位置を制御するための制御信号を生成して駆動加算回路６０に出力する。
さらに駆動加算回路６０には、JMP信号（トラックジャンプ信号）がマイコン１００から入力される。

JMP信号（トラックジャンプ信号）は、光ビームをトラック１本毎に移動させるための信号であり、一般的には加速パルスと減速パルスを一組として生成されている。これらの加速パルスと減速パルスは、駆動加算回路６０を介してドライバ８０に入力され、ドライバ８０によって駆動電流または駆動電圧に変換されたTKD信号（トラッキング駆動信号）として出力される。

トラッキングアクチュエータ６１１は、このTKD信号により集束レンズ６１９を半径方向に駆動して光ビームをトラック１本毎に移動させる。このときトラッキング制御回路５０から駆動加算回路６０への入力は切断されており、トラックジャンプが終了した時点でトラッキング制御が復帰される。
駆動ホールド回路９０は、マイコン１００からのHOLD信号（トラッキング駆動ホールド信号）でホールド指示を受け付けた場合には、トラッキング駆動信号をホールドする。

HOLD信号（トラッキング駆動ホールド信号）は、IDGT信号に基づいてマイコン１００により生成され、光ビームがプリピットにより形成されているヘッダ２１００を通過している期間にヘッダ２１００の影響によりTKD信号が乱れることを防ぐために、ドライバ８０への入力を光ビームがヘッダ２１００に入る直前の信号レベルでホールドする。
これにより、光ビームがヘッダ２１００を通過中及び通過後も、トラックの中心からずれてしまうことが防止できる。

次に、マイコン１００は、トラック数演算部１１１を含むドライブ制御部１１０、データ制御部１２０およびインターフェース部１３０で構成される。
ドライブ制御部１１０は、ＩＤ位置検出回路７０から渡された位置等を基に、ドライバを制御する機能を有する。具体的には、フォーカス、トラッキング、ピックアップ６００の移動などを行う為の指示（TKD信号など）をドライバ８０に出す。

また、ドライブ制御部１１０は、トラックジャンプや記録／再生の条件、記録動作、再生動作の制御も行う。
トラック数演算部１１１は、ピックアップ６００をジャンプさせるトラック数を求める機能を有する。ジャンプさせるトラック数の算出方法については、図６等を用いて後述する。

データ制御部１２０は、記録／再生を行うデータを管理し、ドライブ制御部１１０に記録／再生の指示等を行う機能を有する。また、データ制御部１２０は、記録／再生するアドレス、ゾーン番号、データ量などを管理している。
インターフェース部１３０は、パソコンなどのホストとの命令やデータのやり取りを行う機能を有する。

マイコン１００の各機能は、マイコン１００内のメモリ（図示していない。）に格納されているプログラムをＣＰＵが実行することにより実現される。
＜動作＞
以下、ディスクアクセス装置の動作について図７〜図９を用いて説明する。
まず、ディスクアクセス装置の動作の流れをフローチャートを用いて説明する前に、発明の原理を図１０を用いて説明する。

図１０は、ガードトラックゾーンと次のゾーンへのアクセスのための設定に要する時間（以下、「設定時間」という。）との関係を示す図である。
この図で、矩形はトラックを表し、「G」は、グルーブのトラックを表し、「L」は、ランドのトラックを表すものとする。トラックは、複数のセクタで構成されるため、トラック内のセクタ位置は、内周から外周に向かって昇順で振られたセクタ番号で指示される。

例えば、ランドトラック４９００は、セクタ番号（0F7100）〜セクタ番号（0F7129）までのセクタ４１個で構成される。このセクタ番号を、本図では、「＃」で表すものとし、各セクタアドレスは次ぎの通りとする。
（１）ユーザエリアの終端セクタアドレス：＃Ｕ
（２）境界トラックの先頭セクタアドレス：＃Ｂ
（３）記録／再生終了セクタアドレス：＃Ｗ
（４）ゾーンの終端セクタアドレス：＃Ｅ
尚、ユーザエリアの最後のセクタまで記録／再生を行う場合は、＃Ｗと＃Ｕは同じ値となる。

ここで、次の記録／再生の設定に必要な時間（Ｔ）を、仮に、１００msecとする。尚、この場合の、本来なら設定に使用できる時間（以下、「猶予時間」という。）は、記録／再生終了セクタアドレス（＃Ｗ）から境界トラックの先頭セクタアドレス（＃Ｂ）まで、光スポットが移動する時間である。
現記録／再生が終了したセクタアドレス（＃Ｗ）から、次ぎの記録／再生の設定に必要な時間、１００msecで光スポットが移動するセクタ数分（以下、「設定必要領域」という。）を設定必要領域４０００で示す。

ここで、設定必要領域４０００は、境界トラックの先頭のセクタアドレス（＃Ｂ）を超えている。すなわち、設定時間が猶予時間を越えていることになる。
この場合、この設定必要領域４０００を、境界トラックの先頭のセクタアドレス（＃Ｂ）直前で終わるような位置にずらして、境界トラックの先頭のセクタアドレス（＃Ｂ）を超えないような設定必要領域４１００とすればよい。

ゾーン境界トラックに入ることなく、且つ、境界トラックの先頭のセクタアドレス（＃Ｂ）直前から次のゾーンにジャンプするのが最も効率がよいからである。
図で言えば、設定必要領域４１００の開始セクタアドレス（＃Ｈ）を求め、現記録／再生が終了したセクタアドレス（＃Ｗ）から、開始セクタアドレス（＃Ｈ）に後退してから、次の記録／再生の設定を始めればよいことになる。

尚、設定時間や猶予時間は、セクタ数やセクタアドレス、トラック数等でも表すことが可能である。
以下、次の記録／再生の設定に必要な時間（Ｔ）、開始セクタアドレス（＃Ｈ）、および開始セクタアドレスにジャンプする為のトラック数の求め方を示す。
＜次の記録／再生の設定に必要な時間（Ｔ）の求め方＞
まず、次の記録／再生のための設定時間（Ｔ）を求める式を（式１）に示す。この時間の単位は、例えば「msec」がある。また、この設定時間は倍速によらずほぼ一定である。
（式１）
（１）次の処理が異なるゾーンの場合
次の処理が記録：
Ｔ＝Ｔ１＝（ＴＷ＋ＴＫ）＋（ＴＲ＋ＴＭ＋ＴＳ）＋ＴＡ
次の処理が再生：
Ｔ＝Ｔ２＝ＴＲ＋ＴＭ＋ＴＳ＋ＴＡ
（２）次の処理が同一ゾーンの場合
次の処理が記録：
Ｔ＝Ｔ３＝ＴＷ＋ＴＡ
次の処理が再生：
Ｔ＝Ｔ４＝ＴＡ
ＴＷ：記録パワー設定時間
ＴＫ：記録用のサーボ条件設定時間
ＴＲ：再生パワー設定時間
ＴＭ：回転周波数設定時間
ＴＳ：回転周波数に応じたサーボ条件設定時間
ＴＡ：アドレス確認時間
以下、各記号について、簡単に説明する。

＜各記号の詳細説明＞
記録パワー設定時間ＴＷは、記録パワーの設定を行うための時間である。例えば、ＺＣＬＶフォーマットのディスクに対してＣＡＶで記録再生する場合や、ＺＣＬＶ記録でも内外周での回転周波数差を小さくして、内周側のゾーンを低い倍速（例えば３倍速）で記録し、外周側のゾーンをより高い倍速（例えば５倍速）で記録する場合などにはゾーン毎に倍速（データレートは倍速に比例する）が異なる。通常、データレートが高くなるほど記録品位を確保するために必要な最適記録パワーは大きくなる。したがって、記録するゾーンの倍速（データレート）に応じた値に変更して設定することが望ましい。

記録用のサーボ条件設定時間ＴＫは、再生と記録でサーボ目標位置の切換え等の設定を行う為の時間である。
再生パワー設定時間ＴＲは、再生パワーの設定を行うための時間である。例えば、前述の記録パワーと同様にゾーン毎に倍速が異なる場合には各ゾーンの倍速に応じて再生パワーも上げていくことが望ましく、再生するゾーンの倍速に応じた値に変更して設定する必要が生じる
回転周波数設定時間ＴＭは、各ゾーンに応じたディスクの回転周波数の設定を行うための時間である。一定の倍速でＺＣＬＶ記録再生する場合にはすべてのゾーンで同一のデータレートにするために各ゾーンに応じたディスクの回転周波数の設定が必要になる。

回転周波数に応じたサーボ条件設定時間ＴＳは、回転周波数が変わる場合にゲインの切換え等の設定を行う為の時間である。フォーカスやトラッキングのサーボゲインは、回転周波数が高くなるほど高く設定する方が望ましいのは言うまでもない。
アドレス確認時間ＴＡは、次の処理の開始アドレスへのシーク、ジャンプを行う際の現在位置から次の開始位置までのトラック本数を計算するための時間である。マトリックス演算回路２０から出力される再生信号RFを元にＩＤ読み取り回路６００で生成したアドレス信号からアドレスを取得する時間である。

尚、ＴＷ、ＴＫ、ＴＲ、ＴＭ、ＴＳ、ＴＡの各時間は、通常、マイコン１００内でのソフトウエア処理速度で決定されるので、常にほぼ一定であり、倍速、データレートなどの記録再生速度や、ゾーンなどによって変化することはない。
したがって、予めこれらの時間を求めておき、これらをマイコン１００内に記憶しておき、その都度、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を演算処理で求めてもよいし、ＴＷ、ＴＫ、ＴＲ、ＴＭ、ＴＳ、ＴＡから予め演算した結果としてＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４をマイコン１００内に記憶しておいてもよい。

もしくは、ＴＷ、ＴＫ、ＴＲ、ＴＭ、ＴＳ、ＴＡを求めることなく、直接、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を決定することが可能であれば、それらをおいてもマイコン１００内に記憶しておいてもかまわない。また、仮に、倍速で適用すべきＴＷ、ＴＫ、ＴＲ、ＴＭ、ＴＳＴＡが変化してしまう場合でも、これらの倍速に応じた値を求めておき、それらから決定されたＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４をマイコン内に記憶しておいてもよいし、基準となる倍速で適用すべき基準値のみをマイコン内に記憶しておいて、この基準値に基づいて現在の倍速に適用すべき値を演算して求めてもよい。

＜開始セクタアドレス（＃Ｈ）の求め方＞
次に、次の記録／再生のための設定時間（Ｔ）から、開始セクタアドレス（＃Ｈ）の求める式を（式２）に示す。
（式２）
＃Ｈ＝＃Ｂ―Ｓｋ＝＃Ｂ―ｋ×Ｔ／Ｐ
Ｓｋ＝Ｔ／Ｐｋ＝ｋ×Ｔ／Ｐ
Ｐ∝V、Ｐ∝１／ｆ ：標準速時のセクタ周期
Ｐｋ＝Ｐ／ｋ[μsec] ：ｋ倍速時のセクタ周期
Ｓ＝Ｔ／Ｐ ：標準速時の設定時間に相当するセクタ数
Ｓｋ＝Ｓ×ｋ ：ｋ倍速時の設定時間に相当するセクタ数
＃Ｂ：境界トラックの先頭アドレス
Ｖ[m/sec] ：標準の線速度
ｆ[Hz] ：標準の回転周波数
Ｖｋ＝ｋ×Ｖ ：ｋ倍速時の線速度
ｆｋ＝ｋ×ｆ ：ｋ倍速時の回転周波数
＜トラック数の求め方＞
次に、設定に必要なセクタ数分後退するためにジャンプするべきトラック数を求める式を（式３）に示す。このトラックジャンプ本数は、記録再生終了セクタアドレス＃Ｗに応じて設定するのが最も望ましい。
（式３）
Ｎk（＃Ｗ）＝（Ｓｋ−（＃Ｂ−＃Ｗ））／Ｚ＋α
＝（ｋ×Ｔ／Ｐ−＃Ｂ＋＃Ｗ）／Ｚ＋α
Ｎk（＃Ｗ）：トラックジャンプ本数
Ｚ[個]：1トラックあたりのセクタ数
α：余裕分のトラック本数
このように、トラックジャンプ本数は倍速ｋ、設定時間Ｔ、セクタ周期Ｐ、１トラックあたりのセクタ数Ｚによって決定する。この式に基づいて決定すると、設定時間終了後には境界トラックの先頭近傍に位置するので、次のゾーンへの移動時間が短縮できるという効果がある。

＜記録／再生処理の動作＞
以下、フローチャートを用いて記録／再生処理の動作を説明する。
図７は、記録／再生処理を示すフローチャートである。
この処理は、ドライブ制御部１１０が行う処理である。
本ディスクアクセス装置の外部にあるホストから、インターフェース部１３０が、データの記録または再生の指示を受ける。

指示を受けたインターフェース部１３０は、データ制御部１２０に対して、記録の場合はデータを渡して記録の指示を行い、再生の場合は、再生する位置を特定できる情報を渡して再生の指示を行う。
記録／再生の指示を受けたデータ制御部１２０は、ドライブ制御部１１０が扱うことが可能な量のデータを指定して、ドライブ制御部１１０に記録／再生の指示を出す。

指示を受けたドライブ制御部１１０は、指示を受けたデータの記録／再生を行うセクタの開始アドレスと終了アドレス、及び、ゾーン番号をデータ制御部１２０から取得する（以下、「現記録／再生」「現開始アドレス」「現終了アドレス」「現ゾーン」という。）（ステップＳ１１０）。
また、ドライブ制御部１１０は、現記録／再生処理を行った後に行うべき次記録／再生処理のためのジャンプトラック数の算出をトラック数演算部１１１に指示する（ステップＳ１２０）。

指示を受けたトラック数演算部１１１は、算出したトラック数をドライブ制御部１１０に返す。
ドライブ制御部１１０は、現記録／再生処理のための条件を設定する（ステップＳ１３０）。具体的には、サーボ条件の設定、回転周波数の設定などを行う。
設定後、ドライブ制御部１１０は、現記録／再生を行うセクタの開始アドレスへ、ヘッドをシークさせ（ステップＳ１４０）、現終了アドレスまで処理を行う（ステップＳ１５０）。

現終了アドレスまで処理を終えたら、ドライブ制御部１１０は、ジャンプが必要か否かを判断する（ステップＳ１６０）。具体的には、トラック数演算部１１１が、上述した（式３）で算出したトラック数が０（ゼロ）以下か否かで判断する。０以下の場合は、ジャンプは行わない（ステップＳ１６０：Ｎ）。
ジャンプを行う場合（ステップＳ１６０：Ｙ）は、駆動加算回路６０に指示して、トラック数演算部１１１が算出したトラック数分だけ後退させる（ステップＳ１７０）。

記録／再生処理が終了した旨をドライブ制御部１１０がデータ制御部１２０に通知し、通知を受けたデータ制御部１２０は、次ゾーンへの記録／再生のための設定処理を開始し、設定処理が完了したら、次ゾーンへジャンプするようドライブ制御部１１０に指示する。
指示を受けたドライブ制御部１１０は、設定処理とジャンプを行い、その旨データ制御部１２０に通知し、次ゾーンへジャンプした旨の通知を受けたデータ制御部１２０は、次の記録／再生処理をドライブ制御部１１０に指示する。

この場合、これから行う次記録／再生処理は、ステップＳ１１０の現記録／再生処理に該当することになる。
図８は、ジャンプトラック数の算出処理を示すフローチャートである。
この処理は、トラック数演算部１１１が行なう処理である。
ドライブ制御部１１０から指示を受けたトラック数演算部１１１は、次の処理情報をデータ制御部１２０に問い合わせ、次記録／再生の為の情報を取得する（ステップＳ２００）。例えば、記録であるのか再生であるのか、記録／再生のアドレスおよびゾーン番号などである。

次に、必要なパラメータを取得し設定する（ステップＳ２１０）。倍速情報と記録／再生アドレスは、ドライブ制御部１１０に問い合わせて取得し、回転周波数などをパラメータに設定する。これらのパラメータは現ゾーンにおける回転周波数などの値である。
パラメータが設定できたら、設定時間に必要なセクタ数を算出する（ステップＳ２２０）。この詳細は、図９を用いて後で説明する。

求めたセクタ数から、設定必要領域の先頭セクタアドレス（＃Ｈ）を求め（ステップＳ２３０）、トラックジャンプ本数を求める（ステップＳ２４０）。
図９は、設定時間に必要なセクタ数算出処理を示すフローチャートである。
ここでは、設定時間を求め、その時間に相当するセクタ数を求める。
まず、次記録／再生は、現記録／再生の対象が同一ゾーンであるかを判定し、同じゾーンであれば（ステップＳ３００：Ｙ）、記録か再生かを判断する。

記録である場合は（ステップＳ３１０：Ｙ）、記録のための設定に要する時間、すなわち設定時間を求める（ステップＳ３３０）。再生である場合は（ステップＳ３１０：Ｎ）、再生のための設定に要する時間、すなわち設定時間を求める（ステップＳ３２０）。
一方、次記録／再生が、現記録／再生の対象が同一ゾーンでない場合は（ステップＳ３００：Ｎ）、記録か再生かを判断する。

記録である場合は（ステップＳ３５０：Ｙ）、記録のための設定に要する時間、すなわち設定時間を求める（ステップＳ３７０）。再生である場合は（ステップＳ３５０：Ｎ）、再生のための設定時間を求める（ステップＳ３６０）。
設定時間が求められたら、時間をセクタ周期で除算し、セクタ数を求める（ステップＳ３４０）。

＜補足＞
以上、本発明に係るディスクアクセス装置について実施形態に基づいて説明したが、部分的に変形することもでき、本発明は上述の実施形態に限られないことは勿論である。即ち、
（１）実施形態では、最後のトラックを所定領域、すなわちトラッキングが不安定になる領域としているが、このトラック全部とすることはなく、複数トラックを所定領域としたり、境界トラックの最後の所定数分のセクタを所定領域とすることとしてもよい。
（２）実施形態では、次記録／再生処理が、現記録／再生処理と同一ゾーンである場合にも、処理毎に設定必要領域を算出することとしているが、設定必要領域を記憶しておいて、同じゾーンであれば算出せずに記憶してある設定必要領域を使用することとしてもよい。
（３）実施形態では、設定時間Ｔを記録／再生処理の都度計算しているが、この設定時間は倍速によらずほぼ一定である場合などには、予め計算し記憶しておいても良い。
（４）実施形態では、ＺＣＬＶフォーマットを前提に記載しているが、複数のゾーンに分割され、かつ各ゾーンが記録が行われるユーザ領域を含み、前記ユーザ領域間には記録が行われない領域であるガードトラックゾーンが存在するあらゆるディスクに適用できる。

また、ＺＣＬＶフォーマットのディスクに対してＣＡＶで記録再生する場合や、ＺＣＬＶであっても内外周での回転周波数差を小さくして、内周側のゾーンを低い倍速（例えば３倍速）で記録再生し、外周側のゾーンをより高い倍速（例えば５倍速）で記録再生する場合など、さらには複数のゾーンに分割され、それぞれのゾーンを回転周波数の異なるＣＡＶで記録再生する場合などにも適用できるのは言うまでもない。
（５）実施形態で示したディスクアクセス装置の各機能を実現させる為の各制御処理（図５等参照）をＣＰＵに実行させる為のプログラムを、記録媒体に記録し又は各種通信路等を介して、流通させ頒布することもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等がある。流通、頒布されたプログラムは、機器におけるＣＰＵで読み取り可能なメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのＣＰＵがそのプログラムを実行することにより実施形態で示した処理装置の各機能が実現される。
（６）尚、ディスクアクセス装置２００におけるマトリックス演算回路２０、ＴＥ検出回路３０、トラッキング制御ＳＷ４０、トラッキング制御回路５０、駆動加算回路６０、ＩＤ位置検出回路７０、駆動ホールド回路９０およびマイコン１００の各機能ブロックは典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。

ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサー を利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

ＺＣＬＶフォーマットを採用しているディスクの記録／再生処理の高速化に有用である。

ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのセクタ構造を示す概略図である。図１（ａ）は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクのゾーン構造を示す概略図であり、図１（ｂ）は、一部分の拡大図である。 ガードトラックゾーンを示す概略図である。 同一ゾーン内でのトラッキングの状態について示す図である。 ゾーンをまたぐ場合のトラッキングの状態を示す図である。 ディスクアクセス装置の構成を示す機能ブロック図である。 スピンドルモータ５００、移送モータ４００、及びピックアップ６００の構成を示す図である。 記録／再生処理を示すフローチャートである。 ジャンプトラック数の算出処理を示すフローチャートである。 設定時間に必要なセクタ数算出処理を示すフローチャートである。 ガードトラックゾーンと設定時間との関係を示す図である。

符号の説明

２０ マトリックス演算回路
３０ ＴＥ検出回路
４０ トラッキング制御ＳＷ
５０ トラッキング制御回路
６０ 駆動加算回路
７０ ＩＤ位置検出回路
８０ ドライバ
９０ 駆動ホールド回路
１００ マイコン
１１０ ドライブ制御部
１１１ トラック数演算部
１２０ データ制御部
１３０ インターフェース部
２００ ディスクアクセス装置
３００ ディスク
４００ 移送モータ
５００ スピンドルモータ
６００ ピックアップ
７００ ＩＤ読み取り回路
１０００ ＤＶＤ−ＲＡＭディスク

Claims (15)

1. 複数のゾーンを含むフォーマットでデータの記録が行われるディスクのディスクアクセス装置であって、
   各ゾーンは記録が行われるユーザ領域を含み、前記ユーザ領域間には記録が行われない領域であるガードトラックゾーンが存在し、
   ディスクに対しデータの書込又は読出を行うためのヘッドと、
   前記ヘッドが次にアクセスするゾーンに対してデータを書込又は読出するための設定を行う時間である設定時間と、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンの前記ガードトラックゾーンの最外周トラックの先頭アドレスとを基に、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンのデータの書込又は読出が終了したときに前記ヘッドを後退させるトラック数を算出する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記設定時間または前記設定時間を算出するための各項を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出し、
   前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンのデータ書込又は読出が終了した時に、算出した前記トラック数分、前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とするディスクアクセス装置。
2. 前記制御手段がヘッドを後退させる位置とは、ディスクの回転により、当該位置からトラックに沿って進むヘッドが、前記設定時間の経過時に、ガードトラックゾーンの所定領域の直前位置に来ることとなる当該位置である
   ことを特徴とする請求項１記載のディスクアクセス装置。
3. 前記制御手段は、次にアクセスするゾーンが、現在アクセスしているゾーンと同じか否かを判断し、この判断に応じて前記設定時間を算出し、
   前記制御手段は、算出した設定時間の経過時に、ヘッドがガードトラックゾーンの所定領域の直前位置に来ることとなる位置まで、現在アクセスしているゾーンのデータ書込又は読出が終了した時に前記ヘッドを後退させる制御を行う
   ことを特徴とする請求項１記載のディスクアクセス装置。
4. 前記制御手段は、次にアクセスするゾーンに対してデータの書込みを行うのか読出を行うのかを判断し、この判断に応じて前記設定時間を算出し、
   前記制御手段は、算出した設定時間の経過時に、ヘッドがガードトラックゾーンの所定領域の直前位置に来ることとなる位置まで、現在アクセスしているゾーンのデータ書込又は読出が終了した時に前記ヘッドを後退させる制御を行う
   ことを特徴とする請求項１記載のディスクアクセス装置。
5. 前記制御手段は、前記ヘッドを後退させるトラック数を、現在アクセスしているゾーンのディスク回転周波数に基づいて算出する
   ことを特徴とする請求項１記載のディスクアクセス装置。
6. 前記制御手段は、前記ヘッドを後退させるトラック数を、現在アクセスしているゾーンの１トラックに含まれるセクタ数に基づいて算出する
   ことを特徴とする請求項１記載のディスクアクセス装置。
7. 前記制御手段は、前記ヘッドを後退させるトラック数を、現在アクセスしているゾーンのセクタ周期に基づいて算出する
   ことを特徴とする請求項１記載のディスクアクセス装置。
8. 前記制御手段は、前記設定時間を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出している
   ことを特徴とする請求項１記載のディスクアクセス装置。
9. 前記制御手段は、前記設定時間を算出するための各項を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出している
   ことを特徴とする請求項１記載のディスクアクセス装置。
10. 複数のゾーンを含むフォーマットでデータの記録が行われるディスクに対しデータの書込又は読出をヘッドを介して行うディスクアクセス装置の集積回路であって、
    各ゾーンは記録が行われるユーザ領域を含み、前記ユーザ領域間には記録が行われない領域であるガードトラックゾーンが存在し、
    前記ヘッドが次にアクセスするゾーンに対してデータを書込又は読出するための設定を行う時間である設定時間と、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンの前記ガードトラックゾーンの最外周トラックの先頭アドレスとを基に、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンのデータの書込又は読出が終了したときに前記ヘッドを後退させるトラック数を算出する制御手段を備え、
    前記制御手段は、前記設定時間または前記設定時間を算出するための各項を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出し、
    前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンのデータ書込又は読出が終了した時に、算出した前記トラック数分、前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とする集積回路。
11. 前記制御手段は、前記設定時間を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出している
    ことを特徴とする請求項１０記載の集積回路。
12. 前記制御手段は、前記設定時間を算出するための各項を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出している
    ことを特徴とする請求項１０記載の集積回路。
13. 複数のゾーンを含むフォーマットでデータの記録が行われるディスクのディスクアクセス装置に、ディスクに対しデータの書込又は読出を行うためのヘッドの制御処理を行わせるためのコンピュータプログラムであって、
    各ゾーンは記録が行われるユーザ領域を含み、前記ユーザ領域間には記録が行われない領域であるガードトラックゾーンが存在し、
    前記ヘッドが次にアクセスするゾーンに対してデータを書込又は読出するための設定を行う時間である設定時間と、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンの前記ガードトラックゾーンの最外周トラックの先頭アドレスとを基に、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンのデータの書込又は読出が終了したときに前記ヘッドを後退させるトラック数を算出する制御ステップを備え、
    前記制御ステップは、前記設定時間または前記設定時間を算出するための各項を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出し、
    前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンのデータ書込又は読出が終了した時に、算出した前記トラック数分、前記ヘッドを後退させる制御を行うことを特徴とする
    コンピュータプログラム。
14. 前記制御ステップは、前記設定時間を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出している
    ことを特徴とする請求項１３記載のコンピュータプログラム。
15. 前記制御ステップは、前記設定時間を算出するための各項を、前記ヘッドが現在アクセスしているゾーンへのデータの書込又は読出が終了する前に算出している
    ことを特徴とする請求項１３記載のコンピュータプログラム。

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