JP4874472B2 - 光ディスクドライブ及びその駆動方式切り替え方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル・ビデオ・ディスク（ＤＶＤ）などの光ディスクを駆動する光ディスクドライブに関し、特にＣＡＶ方式とＣＬＶ方式を併用して光ディスクを駆動する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＤＶＤなどの光ディスクの回転駆動方式として、角速度が一定となるようにディスクの回転数を一定に保つＣＡＶ(Constant Angular Velocity)方式と、線速度が一定となるようにディスクの回転数を可変制御するＣＬＶ(Constant Linear Velocity)方式とがある。
【０００３】
図７に、ＣＬＶ方式およびＣＡＶ方式におけるディスク回転数の特性を示す。同図において、特性線Ａは、ＣＬＶ方式によるディスク回転数を示し、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置が内周側ほどディスク回転数が高く制御され、外周側ほど低く制御される。また、特性線Ｂは、ＣＡＶ方式によるディスク回転数の特性を示し、ディスク回転数は、ディスクを駆動するスピンドルモータの最大回転数Ｒｍａｘに固定される。なお、同図において、横軸の「半径方向の位置」は、ディスク上に定義された後述のアドレスと等価であり、適宜「半径方向の位置」を「アドレス」と言い換えるものとする。
【０００４】
上述のように、ＣＬＶ方式によれば、線速度が一定であるから、信号の周波数が安定し、信号処理回路の動作を安定化させることはできるが、高い線速度を採用すると、内周側で異常に高いディスク回転数が要求される。このため、スピンドルモータを含む駆動系の制約を受けて線速度を一定に保つことが困難になる。従って、線速度を低く設定しなければならず、全体として記録再生速度が低下する。また、ＣＡＶ方式によれば、ディスク回転数を一定に保てばよいので、駆動系を簡略化することはできるが、外周側で信号の周波数が異常に高くなるため、信号処理回路の動作が追従できなくなる。従って、ディスク回転数を最大回転数に設定することができず、やはり記録再生速度が低下する。
【０００５】
そこで、近年、ＣＬＶ方式とＣＡＶ方式とを併用し、ディスクの内周側ではＣＡＶ方式を用い、外周側ではＣＬＶ方式を用いることにより、光ディスクの全域にわたって高速かつ安定的な記録再生を可能とする方式が注目されている。
図８（ａ）に、ＣＡＶ方式とＣＬＶ方式とを併用した駆動方式を採用する従来技術に係る光ディスクドライブの構成例を示す。同図において、符号１は、ＣＬＶ方式とＣＡＶ方式とを切り替える光ディスク上のアドレスを計算する切替アドレス計算部、符号２は、計算された切替アドレスを記憶する切替アドレス記憶部、符号３は、記憶された切替アドレスとディスクから順次読み出されるアドレスとを比較するアドレス比較部、符号４は、比較結果に基づきＣＡＶ方式またはＣＬＶ方式に応じてスピンドルモータ６を制御するモータ制御部、符号５は、ＣＡＶ方式またはＣＬＶ方式に応じてレーザダイオード７が発する記録レーザ光を制御するレーザ制御部である。
【０００６】
この従来装置によれば、光ディスクが装着されると、切替アドレス計算部１は、上述の図７に示す特性線Ａと特性線Ｂとの交点Ｑから位置Ｐを算出する。この位置Ｐを示すディスク上のアドレスが切替アドレスとして切替アドレス記憶部２に記憶される。次に、ＣＡＶ方式により最大回転数Ｒｍａｘでスピンドルモータ６が光ディスクを駆動し、内周側から光ピックアップが案内溝をトレースして情報の記録／再生が行われる。
【０００７】
アドレス比較部３は、光ピックアップにより順次読み取られる光ディスク上のアドレスと、切替アドレス記憶部２に予め記憶された切替アドレスとを逐次比較する。この比較の結果、アドレスが一致した場合、駆動方式がＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替わり、最大線速度で記録／再生を行う。このとき、位置Ｐでは、ＣＡＶ方式でのディスクの回転数（最大回転数Ｒｍａｘ）とＣＬＶ方式でのディスクの回転数とが等しくなるから、スムーズに駆動方式がＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替わる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来技術によれば、駆動方式がＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替わる場合、ディスクの回転数が急激に変動し、読み出しエラーが発生するという問題がある。この問題について、図８（ｂ）を参照して説明する。通常、メーカー間でディスクの線記録密度やトラックピッチにバラツキがあ、同じ線速度を得ようとすると、図８（ｂ）に示すように、メーカーごとにＣＬＶ方式におけるディスク回転数の特性線が異なったものになる。同図では、特性線Ａは、線記録密度やトラックピッチが標準的な場合を示し、特性線Ａ１は、線記録密度が小さい場合またはトラックピッチが小さい場合を示し、特性線Ａ２は、線記録密度が大きい場合またはトラックピッチが大きい場合を示す。
【０００９】
いま、前述のように、駆動方式の切り替えを位置Ｐで行うものとする。この場合、ディスクの線記録密度やトラックピッチが標準であり、ＣＬＶ方式でのディスク回転数が特性線Ｂに従うものであれば、位置Ｐにおいて、ＣＡＶ方式およびＣＬＶ方式での各ディスク回転数が同じになるので、ディスク回転数の急激な変動は生じない。従って、スムーズに切り替えが行われる。
【００１０】
しかしながら、ディスクの線記録密度やトラックピッチが標準ではなく、ＣＬＶ方式でのディスク回転数が特性線Ａ１または特性線Ａ２により表される場合、駆動方式の切り替わりの際に回転差△Ｒ１または回転差△Ｒ３が生じ、ディスク回転数が急激に変動する。この結果、ディスクからの情報の読み出しエラーや、書き込みエラーなどの誤動作が発生することとなる。
【００１１】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、線記録密度やトラックピッチ等が異なるディスクであっても、駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替える際にディスク回転数が急激に変動することのない光ディスクドライブを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明は以下の構成を有する。
即ち、この発明に係る光ディスクドライブは、ＣＡＶ方式とＣＬＶ方式とを併用して記録媒体としてのディスクを駆動し、前記ディスクへの情報の記録又は前記ディスクからの情報の再生を行う光ディスクドライブであって、前記ディスクに予め書き込まれている線記録密度に関する情報を用いて前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式へ切り替えるべき前記ディスク上の位置を与えるアドレスを予め算出し、このアドレスと記録又は再生中に前記ディスクより順次読み出されるアドレス情報とが略一致した場合に前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替える切替制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
前記光ディスクドライブにおいて、前記切替制御手段は、前記ディスクから読み取られた前記線記録密度に関する情報を記憶する線記録密度記憶部と、前記記憶部に記憶された線記録密度に関する情報を用いて前記駆動方式を切り替えるべきディスク上のアドレスを計算する切替アドレス計算部と、前記切替アドレス計算部により計算されたアドレスを記憶する切替アドレス記憶部と、前記切替アドレス記憶部に記憶されたアドレスと前記ディスクから順次読み出されるアドレスとを比較するアドレス比較部と、を備えたことを特徴とする。
前記光ディスクドライブにおいて、前記アドレス計算部は、ＣＬＶ方式における前記ディスクの回転数が、予め規定された最大回転数に等しくなるときの前記ディスク上のアドレスを算出することを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係る光ディスクドライブは、ＣＡＶ方式とＣＬＶ方式とを併用して記録媒体としてのディスクを駆動し、前記ディスクへの情報の記録又は前記ディスクからの情報の再生を行う光ディスクドライブであって、ＣＡＶ方式による記録又は再生中に前記ディスクの記録再生速度を逐次モニタし、前記記録再生速度がＣＬＶ方式における所定の記録再生速度と略等しくなった場合に前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替える切替制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記光ディスクドライブにおいて、前記切替制御手段は、ＣＬＶ方式における前記所定の記録再生速度を記憶する速度記憶部と、前記速度記憶部に記憶された記録再生速度と前記ディスクからモニタされた記録再生速度とを比較する速度比較部と、を備えたことを特徴とする。
前記光ディスクドライブにおいて、前記切替制御手段は、前記ディスクの再生信号から得られるフレームシンク信号の周期をモニタして前記ディスクの記録再生速度を得ることを特徴とする。
【００１６】
前記光ディスクドライブにおいて、前記切替制御手段は、前記ディスクの案内溝に記録されているウォーブル信号の周期をモニタして前記ディスクの記録再生速度を得ることを特徴とする。
前記光ディスクドライブにおいて、前記切替制御手段は、前記ディスクの案内溝に記録されているウォーブル信号をデコードして得られるＡＴＩＰ信号のクロック周期をモニタして前記ディスクの記録再生速度を得ることを特徴とする。
【００１７】
さらに、この発明に係る光ディスクドライブの駆動方式切り替え方法は、（ａ）ディスクに予め書き込まれている線記録密度に関する情報を用いて、前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式へ切り替えるべき前記ディスク上のアドレスを算出するステップと、（ｂ）前記アドレスと記録又は再生中に前記ディスクより順次読み出されるアドレスとが略一致した場合に前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替えるステップと、を含むことを特徴とする。
【００１８】
さらにまた、この発明に係る光ディスクドライブの駆動方式切り替え方法は、（ａ）ＣＡＶ方式による記録又は再生中に前記ディスクの記録再生速度を逐次モニタするステップと、（ｂ）前記記録再生速度がＣＬＶ方式における所定の記録再生速度と略等しくなった場合に前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替えるステップと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明にかかる実施の形態を説明する。
＜実施の形態１＞
図１に、この発明の実施の形態１に係る光ディスクドライブの構成を示す。この光ディスクドライブは、ＣＡＶ方式とＣＬＶ方式とを併用して記録媒体としての光ディスクを駆動して情報の記録又は再生を行うものである。この実施の形態１では、光ディスクに記録されている線記録密度を用いてＣＡＶ方式からＣＬＶ方式へ切り替えるべきディスク上のアドレスを予め計算し、記録または再生中にディスクより得られるアドレス情報と比較してＣＡＶ方式からＣＬＶ方式への切り替えを行う。
【００２０】
構成を具体的に説明する。
図１において、線記録密度記憶部１１は、ドライブの起動時またはディスクの交換時にディスクから読み込まれる線記録密度を記憶するものである。切替アドレス計算部１２は、線記録密度記憶部１１に記憶された線記録密度よりＣＡＶ方式とＣＬＶ方式とを切り替えるべきディスク上のアドレス（以下、切替アドレスと称す）を計算するものである。ここで、ディスク上のアドレスは、図２に示すように、光ディスク上に形成されたトラックに沿って一定間隔で定義され、一群のデータが記録される領域を指定するために使用される。通常、光ディスク上のトラックピッチは一定であるから、アドレスは、ディスクの半径方向における位置を表すことにもなる。
【００２１】
図１に説明を戻す。
切替アドレス記憶部１３は、切替アドレス計算部１２で計算された切替アドレスを記憶するものである。アドレス比較部１４は、切替アドレス記憶部１３に記憶された切替アドレスとディスクから順次読み出されるアドレス（以下、ディスクアドレスと称す）とを比較するものである。モータ制御部１５は、アドレス比較部１４での比較結果に応じてＣＡＶ方式またはＣＬＶ方式によりスピンドルモータ１７の回転を制御するものである。レーザー制御部１６は、同じくアドレス比較部１４での比較結果に応じてＣＡＶ方式またはＣＬＶ方式により記録用のレーザーダイオード１８のレーザ光を制御するものである。
【００２２】
次に、この実施の形態１の動作を説明する。
光ディスクドライブは、その起動時またはディスク交換時に、線記録密度を光ディスクから読み込む。読み込まれた線記録密度は、線記録密度記憶部１１に記憶される。トラックピッチが標準のディスクを用いた場合、記録再生速度とディスクの線記録密度とから、ディスク上のアドレスとディスク回転数との関係は一義的に定まる。
【００２３】
図３に、ディスク上のアドレスとディスク回転数との関係の一例を示す。同図において、特性線Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、前述の図８に示す特性線Ａ２，Ａ，Ａ１にそれぞれ対応する。即ち特性線Ｃ２は、線記録密度やトラックピッチが標準的な場合を示し、特性線Ｃ３は、線記録密度が小さい場合またはトラックピッチが小さい場合を示し、特性線Ｃ１は、線記録密度が大きい場合またはトラックピッチが大きい場合を示す。この実施の形態では、説明の便宜上、トラックピッチは標準のものに限定し、メーカー間で再生速度は同一とする。これにより、特性線Ｃ１〜Ｃ３は、ディスクの記録密度から一義的に決定される。なお、この実施の形態では、特性線Ｃ２は標準の場合に限定されず、任意である。
【００２４】
ここで、図３から明らかなように、ＣＬＶ方式でのディスク回転数がスピンドルモータの最大回転数Ｒｍａｘと一致するアドレスＰ１〜Ｐ３は、特性線Ｂと特性線Ｃ１〜Ｃ３との交点Ｑ１〜Ｑ３から求まる。いま、特性線Ｃ１〜Ｃ３は記録密度により一義的に決定されるのであるから、特性線Ｃ１〜Ｃ３が既知であれば、アドレスＰ１〜Ｐ３は、ディスクの記録密度から一義的に得られることになる。このようにして、切替アドレス計算部１２は、線記録密度記憶部１１に記憶された値からアドレスＰ１〜Ｐ３を計算し、このアドレスＰ１〜Ｐ３は切替アドレスとして切替アドレス記憶部１３に記憶される。
以上により、ディスクに予め書き込まれている線記録密度に関する情報を用いてディスクの駆動方式を切り替えるべきアドレスが得られる。
【００２５】
次に、ＣＬＶ方式における回転数がスピンドルモータの最大回転数と一致する上述の切替アドレスより内周側ではＣＡＶ方式を用い、外周側ではＣＬＶ方式を用いて記録再生を行う。即ち、記録および再生時には、ディスク上に記録されたアドレスが内周側から順次読み出される。ディスクアドレスはアドレス比較部１４で上述の切替アドレスと比較される。いま、ディスク回転数の特性が図３に示す特性線Ｃ１で表されるものとすると、図４に示すように、内周側から順次読み出されるディスク上のアドレスが切替アドレスＰ１に到達するまで、ＣＡＶ方式により一定の回転数（最大回転数Ｒｍａｘ）で光ディスクが駆動されて記録再生が行われる。このとき、記録再生速度（線速度）は、一定のレートで増加する。
【００２６】
そして、記録又は再生中にディスクから読み出されたアドレスが切替アドレスＰ１と一致すると、駆動方式がＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替えられ、その後、特性線Ｃ１に沿って、記録および再生時にスピンドルモータ１７が制御される。これにより、記録再生速度（線速度）が一定に保たれて記録再生が行われる。このとき、ディスク回転数は徐々に減少される。
この実施の形態１によれば、標準と異なる線記録密度のディスクを記録／再生する場合でも、ディスク毎の線記録密度を用いて切替アドレスを計算するため、駆動方式を切り替える際に急激なディスク回転数の変動が生じない。従って、ディスクの全域にわたって、信号の記録／再生を安定かつ高速に行うことが可能となる。
【００２７】
＜実施の形態２＞
以下、この発明の実施の形態２を説明する。
図５に、この実施の形態２に係る光ディスクドライブの構成を示す。この実施の形態２では、ＣＡＶ方式による記録／再生中に、記録速度または再生速度をモニタし、ＣＬＶ方式での記録速度または再生速度と等しくなった時にＣＬＶ方式に切り替える。
【００２８】
図５において、ＣＬＶ速度記憶部２１は、ＣＬＶ方式による所定の記録再生速度を記憶するものである。速度比較部２２は、ディスクからモニタした記録再生速度とＣＬＶ速度記憶部２１に記憶された所定の線速度とを比較するものである。モータ制御部２３は、速度比較部２２の比較結果に基づきＣＡＶ方式またはＣＬＶ方式に従いスピンドルモータ２５の回転を制御するものである。レーザー制御部２４は、ＣＡＶ方式またはＣＬＶ方式に従いレーザーダイオード２６のレーザー光を制御するものである。
なお、記録を行わない再生専用の光ディスクドライブでは、レーザー光量を一定とするため、上述のレーザー制御部２４は不要となる。また、これらの構成は全てハードウェア上で実現してもよく、また各記憶部および比較部についてはＣＰＵ内にソフトウェアとして実現してもよい。
【００２９】
次に、この実施の形態２の動作を説明する。
光ディスクドライブによって定まる記録再生速度をＣＬＶ速度記憶部２１に記憶しておき、記録または再生中にモニタされる速度と速度比較部２２で常に比較する。ＣＡＶ方式による動作領域では、記録再生速度は、ＣＬＶ速度記憶部２１に記憶されている速度より遅くなり、ＣＬＶ方式による動作領域では、両者は一致する。従って、内周側から順次記録再生を行う際に、記録再生速度とＣＬＶ速度記憶部２１に記憶されている速度とが一致した時点でＣＬＶ方式に切り替える。この結果に従って、記録再生時のディスク回転数を制御するモータ制御部２３を介してスピンドルモータ２５を制御すると共に、記録時にレーザー制御部２４を介してレーザーダイオード２６を制御する。
【００３０】
この実施の形態２によれば、記録速度または再生速度を直接モニタしてＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替えを行うため標準と異なる線記録密度、トラックピッチを有する光ディスクであっても、切り替えポイント付近での急激なディスク回転数の変動が生じない。
なお、モニタされる速度は、再生信号より得られるフレームシンク信号の周期を測定して得られる他、ディスクの案内溝に記録されているウォーブル信号の周期、ウォーブル信号をデコードして得られるＡＴＩＰ(Absolute Time In Pre-Groove)信号のクロック周期などから知ることができる。
【００３１】
ここで、フレームシンク信号を生成する回路の構成例を図６に示す。この回路は、ウォーブル信号生成部３１、ＡＴＩＰ信号復調部３２、逓倍部３３、記録信号生成部３４から構成される。
記録時であっても、光ピックアップによりディスクから信号が読み取られ、ウォーブル信号生成部３１およびＡＴＩＰ信号復調部３２によりＡＴＩＰ信号を復調し、書き込んでいるアドレスを再生する。同時に得られるＡＴＩＰ信号のクロック信号は、記録速度を表すので、このクロック信号と同期したデータを記録する必要がある。データの最小分解能とＡＴＩＰクロックの周波数比は、規格より一義的に定まるので、ＡＴＩＰクロック信号を逓倍することにより記録データの基準信号が得られる。この基準信号を用いて実際に記録する信号、及びフレームシンク信号が生成される。
【００３２】
以上、この発明の実施の形態を説明したが、この発明は、これらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、記録線密度やトラックピッチが異なるディスクであっても、ＣＡＶ方式からＣＬＶ方式への切り替えを正確なポイントで行うことが可能となり、切り替えポイント付近でのディスク回転数の急激な変動がなくなる。このため、安定した記録または再生を行うことが可能となり、エラーの生じない記録または再生を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る光ディスクドライブの構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係るディスクアドレスを説明するための図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る光ディスクドライブの動作を説明するためのディスク回転数の特性図である。
【図４】 この発明の実施の形態１に係るディスク回転数と記録再生速度との関係を説明するための図である。
【図５】 この発明の実施の形態２に係る光ディスクドライブの構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態２に係るフレームシンク信号を生成する回路系を示すブロック図である。
【図７】 ＣＡＶ方式とＣＬＶ方式の概念を説明するためのディスク回転数の特性図である。
【図８】 従来技術に係る光ディスクドライブを説明するための図であって、（ａ）はその構成を示すブロック図であり、（ｂ）はその動作を説明するためのディスク回転数の特性図である。
【符号の説明】
１１ 線記録密度記憶部
１２ 切替アドレス計算部
１３ 切替アドレス記憶部
１４ アドレス比較部
１５ モータ制御部
１６ レーザー制御部
１７ スピンドルモータ
１８ レーザーダイオード
２１ ＣＬＶ速度記憶部
２２ 速度比較部
２３ モータ制御部
２４ レーザー制御部
２５ スピンドルモータ
２６ レーザーダイオード
３１ ウォーブル信号生成部
３２ ＡＴＩＰ信号復調部
３３ 逓倍部
３４ 記録信号生成部

Claims (3)

1. ＣＡＶ方式とＣＬＶ方式とを併用して記録媒体としてのディスクを駆動し、前記ディスクへの情報の記録又は前記ディスクからの情報の再生を行う光ディスクドライブであって、
   前記ディスクに予め書き込まれている線記録密度情報を用いて前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式へ切り替えるべき前記ディスク上の位置を与えるアドレスを予め算出し、このアドレスと記録又は再生中に前記ディスクより順次読み出されるアドレス情報とが略一致した場合に前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替える切替制御手段を備え、
   前記切替制御手段は、
   前記ディスクから読み取られた前記線記録密度情報を記憶する線記録密度記憶部と、
   前記記憶部に記憶された線記録密度情報を用いて前記駆動方式を切り替えるべきディスク上のアドレスを計算する切替アドレス計算部と、
   前記切替アドレス計算部により計算されたアドレスを記憶する切替アドレス記憶部と、
   前記切替アドレス記憶部に記憶されたアドレスと前記ディスクから順次読み出されるアドレスとを比較するアドレス比較部と、
   を備えたことを特徴とする光ディスクドライブ。
2. 前記アドレス計算部は、
   ＣＬＶ方式における前記ディスクの回転数が、予め規定された最大回転数に等しくなるときの前記ディスク上のアドレスを算出することを特徴とする請求項１に記載された光ディスクドライブ。
3. （ａ）ディスクに予め書き込まれている線記録密度情報を用いて、前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式へ切り替えるべき前記ディスク上のアドレスを算出するステップと、
   （ｂ）前記アドレスと記録又は再生中に前記ディスクより順次読み出されるアドレスとが略一致した場合に前記ディスクの駆動方式をＣＡＶ方式からＣＬＶ方式に切り替えるステップと、
   を含み、
   前記切り替えるステップは、
   前記ディスクから読み取られた前記線記録密度情報を記憶するステップと、
   前記線記録密度情報を用いて前記駆動方式を切り替えるべきディスク上のアドレスを計算するステップと、
   前記計算されたアドレスを記憶するステップと、
   前記記憶されたアドレスと前記ディスクから順次読み出されるアドレスとを比較するステップと、
   を含むことを特徴とする光ディスクドライブの駆動方式切り替え方法。

Images