JPH06162670A - ディスク記録再生方式 - Google Patents

ディスク記録再生方式

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JPH06162670A
JPH06162670A JP4317223A JP31722392A JPH06162670A JP H06162670 A JPH06162670 A JP H06162670A JP 4317223 A JP4317223 A JP 4317223A JP 31722392 A JP31722392 A JP 31722392A JP H06162670 A JPH06162670 A JP H06162670A
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JP
Japan
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recording
reproducing
zone
virtual
frequency
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JP4317223A
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English (en)
Inventor
Kyoichi Shirane
京一 白根
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Priority to EP93309367A priority patent/EP0599628B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/24—Arrangements for providing constant relative speed between record carrier and head
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/02—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing
    • G11B19/14—Control of operating function, e.g. switching from recording to reproducing by sensing movement or position of head, e.g. means moving in correspondence with head movements
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 記録容量はＣＬＶ方式と同じに理論的な最大
値を得、アクセス時間はＣＡＶ方式に近いアクセス時間
を得る。 【構成】 ＣＬＶ方式でフォーマットされた光ディスク
２１を半径位置に応じて仮想ゾーンＶ（Ｖ=1,2,3,……,
ｍ）に区分し、区分された各仮想ゾーンＶに記録再生す
るに際し、半径方向Ｒの内側から外側に向かって各仮想
ゾーンＶ毎に階段状に周波数ｆが高くなる異なる記録再
生クロック（データ転送クロック）ＣＫを使用するとと
もに、各仮想ゾーンＶ内では半径ｒの増加に応じて回転
数を減少させるようにしたので、線記録密度一定の記録
再生を行うことができる。すなわち、記録容量はＣＬＶ
方式と同じに理論的な最大値が得られる。しかも、アク
セス時間はＣＡＶ方式に近いアクセス時間が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、追記型光ディ
スクドライブに適用して好適なディスク記録再生方式に
関する。なお、この明細書または添付図面中、特に断ら
ない限り、「記録再生」の用語は記録および（または）
再生を意味するものとする。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ディスク記録再生方式として
は、ディスク上へのセクタの配置とスピンドルモータの
速度（ディスクの回転）制御法に対応して、ＣＡＶ（Co
nstantAngular Velocity ），ＣＬＶ（Constant Linear
Velocity）およびＭＣＡＶ（Modified CAV）の各方式
が良く知られており実用に供されている。
【０００３】図４は、ディスクの回転制御系を一般化し
たブロック図である。なお、図示していないが記録再生
ヘッドは、ディスク１の半径方向Ｒに移動されるように
なっている。図４において、ディスク１はスピンドルモ
ータ２によって軸３の一端を介して回転させられる。
【０００４】軸３の他端には、周波数発生器等の回転数
を検出する回転センサ４が取り付けられている。回転セ
ンサ４の出力から回転数検出回路５で回転数信号Ｓ1 が
形成される。回転数信号Ｓ1 は、比較回路６の比較入力
端子に供給される。比較回路６の基準入力端子には、端
子７を通じて所定の基準信号Ｓ2 が供給されている。
【０００５】したがって、比較回路６によって回転数信
号Ｓ1 が表す回転数値と基準信号Ｓ 2 が表す基準値とが
比較され、その誤差がゼロ値になるように駆動回路８か
ら駆動信号Ｓ3 がスピンドルモータ２に供給されること
で、いわゆるサーボループが構成される。なお、このサ
ーボループは、サーボの精度を上げるために位相制御ル
ープおよび速度制御ループが個別に構成されたり、位相
補償回路が付加されたりするが、図４では簡略化したの
で図示していない。
【０００６】以下、この図４を適宜参照しながら上記３
つの方式について説明する。第１にＣＡＶ方式は、ディ
スク１の回転を常時一定回転数に保持しながらディスク
１に対して記録再生を行う方式である。図５Ａは、ＣＡ
Ｖ方式で記録されたディスク１のフォーマットを示して
いる。図中、符号１０，１１で示すハッチング領域は、
それぞれ、内外周側における各トラックの単位セクタの
記録領域を示している。この図から分かるように、ＣＡ
Ｖ方式のディスクフォーマットでは、ディスク１の内周
側から外周側に向かって徐徐に単位セクタを記録するの
に必要な実際の、すなわち物理的なディスク１上の周方
向の長さが長くなっている。結局、このＣＡＶ方式で
は、ディスク１の内周側から外周側に向かって徐徐に記
録密度が低下するので、全体としての記録容量は比較的
に小さいといえる。
【０００７】第２にＣＬＶ方式は、ディスク１の回転を
ディスク１の半径に反比例した回転速度に変化させなが
らディスク１に対して記録再生を行う方式である。図５
Ｂは、ＣＬＶ方式で記録されたディスクのフォーマット
を示している。符号１２，１３で示すハッチング領域
は、それぞれ、内外周側における各トラックの単位セク
タの記録領域を示している。記録領域１２，１３の周方
向の長さは同一になっている。したがって、ディスク１
の全面で同一の記録密度が得られるので、記録容量が理
論的には最大になる。記録容量はＣＡＶ方式に比較し
て、通常、１．５倍程度になっている。
【０００８】しかし、このＣＬＶ方式では、線速度を一
定に保持するためには記録再生ヘッドのディスク１の半
径方向Ｒの位置に対応してスピンドルモータ２の回転数
を変化させる必要がある。つまり、基準信号Ｓ2 の値
（基準値）を記録再生トラックナンバーの関数として定
義することが必要になる。このＣＬＶ方式では、記録再
生ヘッドのアクセスに伴ってディスクの回転数を変化さ
せることが必須であり、特に、例えば、比較的に内周側
から比較的に外周側への長距離区間の記録再生ヘッドの
移動時におけるアクセス時間が相当に長くなるという欠
点がある。
【０００９】なお、ＣＡＶ，ＣＬＶの両方式とも単位時
間当たりに記録再生するセクタ数は一定であるので、デ
ータ転送速度は、ディスク１の全面で同一の速度にな
る。言い換れば、記録再生クロックの周波数がディスク
１の全面で同一の周波数である。
【００１０】第３にＭＣＡＶ方式は、ＣＡＶ方式の利点
を生かしながら記録容量の増加を目的とした方式であ
る。図５Ｃは、このＭＣＡＶ方式で記録されたディスク
１のフォーマットを示している。この方式では、ディス
ク１の記録再生面を複数の物理的なゾーン１６ａ，１６
ｂ，１６ｃ，…に区分し、各ゾーン内ではＣＡＶ方式で
記録再生を行う。ゾーンが切り替わると、記録再生クロ
ックの周波数が切り替えられ、そのゾーン内で使用可能
な最高クロック周波数を新たに設定して記録再生を行
う。この結果、各ゾーンの最内周トラックにおける記録
領域１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，…の長さ、すなわち単位
セクタ長が一定、言い換えれば、記録密度が同一にな
り、外周に向かうにしたがってトラック当たりのセクタ
数が増加する。このＭＣＡＶ方式では、ゾーン毎に記録
再生クロックの周波数が変化するので、データ転送速度
がゾーンによって変化する。
【００１１】図６は、上述の３方式についてのディスク
記録容量を比較して示している。図６において、横軸
は、ディスク１の記録領域の最内周の半径ｒ0 のトラッ
クから最外周の半径ｒmax までのトラックを示してお
り、縦軸は所定の半径ｒに対応するトラック当たりのセ
クタ数を示している。半径ｒ0 のトラックのセクタ数を
Ｓ 0 で表し、半径Ｒmax のトラックのセクタ数をＳmax
で表している。したがって、面積がディスク１の記録容
量を示すことになる。点線で示した長方形がＣＡＶ方
式、一点鎖線で示した階段状図形がＭＣＡＶ方式、実線
で示した台形がＣＬＶ方式による記録容量を示してい
る。このようにＣＬＶ方式の記録容量が理論的には最大
の記録容量になる（図６例では、ＣＡＶ方式の１．５
倍）。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＣＡ
Ｖ方式は、アクセス時間は短いが、記録領域が外周側に
移るにつれて線記録密度が低くなるので全体としての記
録容量が小さいという問題がある。
【００１３】また、ＣＬＶ方式は、線速度が一定で記録
されるので記録容量が大きい（ＣＡＶ方式の約１．５
倍）が、回転数を半径に応じて変化させる必要があるの
でアクセス時間が長いという問題がある。
【００１４】さらに、ＭＣＡＶ方式では、一定の回転数
であるので、アクセス時間が短く、ＣＬＶ方式に近い記
録容量が得られるが、ディスクを物理的な固定のゾーン
に分割しているので、常に絶対アドレスを正確に管理し
ながら記録再生クロックの切り替え制御を行なわなけれ
ばないという複雑さがある。またデータ転送速度が内外
周で２倍違うので、同様に、制御が複雑になるという問
題がある。
【００１５】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、記録容量はＣＬＶ方式と同じに理論的な
最大値が得られ、一方、アクセス時間はＣＡＶ方式に近
いアクセス時間が得られ、かつ記録再生クロックの切り
替え制御が容易になるディスク記録再生方式を提供する
ことを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば、図１
および図２に示すように、ＣＬＶ方式でフォーマットさ
れたディスク２１に対する記録再生を行うディスク記録
再生方式において、ディスク２１を半径位置に応じて仮
想ゾーンＶ（Ｖ=1,2,3,……,m-1,m）に区分する第１の
過程と、区分された各ゾーンＶに記録再生するに際し、
半径方向Ｒの内側から外側に向かって各ゾーンＶ毎に階
段状に周波数ｆが高くなる異なる記録再生クロックＣＫ
を使用するとともに、各ゾーンＶ内では半径ｒの増加に
応じてディスク２１の回転数を減少させる第２の過程と
を有し、線記録密度一定の記録再生を行うようにしたも
のである。
【００１７】また、本発明は、仮想ゾーンＶの区分数を
アクセス時間とデータ転送速度に応じて可変とし、上記
回転数の変動幅とデータ転送速度変動幅とを可変にした
ものである。
【００１８】さらに、本発明は、所定の仮想ゾーンＶ＝
ｉに対して記録再生中に、この所定の仮想ゾーンに隣接
する仮想ゾーン、例えば、Ｖ＝ｉ+1に記録再生領域が移
行した場合には上記記録再生クロックＣＫの周波数ｆを
可変せずに所定の仮想ゾーンＶ＝ｉに対して設定された
周波数の記録再生クロックＣＫで所定の仮想ゾーンに隣
接する仮想ゾーンＶ＝ｉ+1に連続的に記録再生するよう
にしたものである。
【００１９】
【作用】本発明によれば、ＣＬＶ方式でフォーマットさ
れたディスク２１を半径位置に応じて仮想ゾーンＶに区
分し、区分された各ゾーンＶに記録再生するに際し、半
径方向Ｒの内側から外側に向かって各ゾーンＶ毎に階段
状に周波数ｆが高くなる異なる記録再生クロックＣＫを
使用するとともに、各ゾーンＶ内では半径ｒの増加に応
じてディスク２１の回転数を減少させるようにしたの
で、線記録密度一定の記録再生を行うことができる。す
なわち、記録容量はＣＬＶ方式と同じに理論的な最大値
が得られる。しかも、ディスク２１の回転数変化が極力
抑制されるので、ＣＡＶ方式に近いアクセス時間が得ら
れる。
【００２０】また、本発明によれば、仮想ゾーンＶの区
分数をアクセス時間とデータ転送速度に応じて可変と
し、上記回転数の変動幅とデータ転送速度変動幅とを可
変にしている。このため、例えば、モータ４の能力（例
えば、トルク）などとの兼ね合いで最適のディスク記録
再生装置を設計することができる。すなわち、記録再生
クロックＣＫの切り替えゾーンは仮想的なものであり、
必要に応じてデータ転送速度を一定（完全ＣＬＶ方式）
で制御することも可能であり、アクセス時間重視（回転
数ほとんど一定）で制御することもできる。
【００２１】さらに、本発明によれば、所定の仮想ゾー
ンＶ＝ｉに対して記録再生中に、この所定の仮想ゾーン
Ｖ＝ｉに隣接する仮想ゾーンＶ＝ｉ+1に記録再生領域が
移行した場合には記録再生クロックＣＫの周波数ｆを可
変せずに所定の仮想ゾーンＶ＝ｉに対して設定された周
波数ｆの記録再生クロックＣＫで連続的に記録再生する
ようにしている。このように制御した場合には、記録再
生クロックを切り替える必要がない。
【００２２】
【実施例】以下、本発明ディスク記録再生方式の一実施
例について図面を参照して説明する。なお、以下に参照
する図面において、上記の図４〜図６に示したものに対
応するものには同一の符号を付けている。また、必要に
応じて上記の図面をも適宜参照して説明する。
【００２３】この実施例で使用するディスクの記録再生
フォーマットは図５Ｂに示したＣＬＶディスクのフォー
マットである。以下、このようにＣＬＶ方式でフォーマ
ットされたディスクの符号を２１にする。なお、この実
施例では追記型の光ディスクを例にあげているので、以
下、光ディスク２１という。
【００２４】図１Ａは、このようにフォーマット（プリ
フォーマット）された光ディスク２１のゾーンの区分を
示している。記録再生に際しては、まず、記録領域を半
径方向Ｒに沿って、記録領域の最内周半径ｒ0 から最外
周半径ｒmax までｍ個のゾーンＶ（Ｖ=1,2,3,…i,i+1,
……,m-1,m）に仮想的に区分する（以下、ゾーンＶを仮
想ゾーンという）。総ゾーン数はｍ個になる。
【００２５】各仮想ゾーンＶに対応してゾーンナンバー
（ゾーン番号）ｎを割り当てる。ゾーンナンバーｎは、
ｎ=0,1,2,3,…,i-1,i,……,m-1とする。
【００２６】図２は、この実施例によるディスク記録再
生方式が適用されたディスク記録再生装置の構成を示し
ている。
【００２７】図２において、端子２２〜２５はそれぞれ
図示しない上位のコントローラに接続される端子であ
る。端子２２からは、記録再生コマンド（例えば、記録
再生の先頭アドレスとセクタ長）とともに、ライトデー
タが記録再生回路２６に供給され、一方、記録再生回路
２６から端子２２に対してリードデータが出力される。
【００２８】端子２３は、トラックナンバーＴＮを表す
データの供給端子であり、トラックナンバーＴＮを表す
データ（以下、必要に応じて、単にトラックナンバーＴ
Ｎという。）は、回転数基準値生成回路２７に供給され
るとともに、ゾーン計算回路２８に供給される。ゾーン
計算回路２８はＲＡＭ(Randam Access Memory)から構成
され、トラックナンバーＴＮをアドレスとしてゾーンナ
ンバーｎを表すデータ（以下、必要に応じて、単にゾー
ンナンバーｎという。）を出力するＲＡＭテーブルの構
成になっている。ＲＡＭテーブルではなく、論理回路で
構成してもよい。出力されたゾーンナンバーｎは、回転
数基準値生成回路２７とＰＬＬシンセサイザ構成のシン
セサイザ２９に供給される。なお、ゾーン計算回路２８
のデータ内容は、仮想ゾーンの区分数、すなわち総ゾー
ン数ｍの値を変えたときに、端子２４からの制御データ
によって書き換えられる。
【００２９】端子２５からは総ゾーン数ｍを表すデータ
（以下、必要に応じて、単に総ゾーン数ｍという。）が
回転数基準値生成回路２７とシンセサイザ２９とに供給
される。シンセサイザ２９には、発振回路３０から基準
周波数ｆ0 の基準クロック（以下、必要に応じて、単に
基準周波数ｆ0 という）も供給されている。シンセサイ
ザ２９は、周波数がｆであり、記録再生クロックである
データ転送クロックＣＫ（必要に応じて、記録再生クロ
ックＣＫという。）を記録再生回路２６に供給する。
【００３０】一方、光ディスク２１はスピンドルモータ
２によって軸３の一端を介して回転させられる。軸３の
他端には、周波数発生器等の回転数を検出する回転セン
サ４が取り付けられている。回転センサ４の出力から回
転数検出回路５で回転数信号Ｓ1 が作成される。回転数
信号Ｓ1 は、比較回路６の比較入力端子に供給される。
比較回路６の基準入力端子には、回転数基準値生成回路
２７から回転数の基準値を表す基準信号Ｓ2 が供給され
ている。
【００３１】したがって、比較回路６によって回転数信
号Ｓ1 が表す回転数値と基準信号Ｓ 2 が表す基準値とが
比較され、その誤差がゼロになるように駆動回路８から
駆動信号Ｓ3 がスピンドルモータ２に供給されること
で、いわゆるサーボループが構成される。なお、このサ
ーボループは、サーボの精度を上げるために位相制御ル
ープおよび速度制御ループが個別に構成されたり、位相
補償回路が付加されたりするが、本発明とは直接関係が
ないので省略している。
【００３２】このように回転制御される光ディスク２１
に対面して配置され、半径方向Ｒに移動されるヘッド３
１により光ディスク２１に対するデータのリード／ライ
ト動作が遂行される。
【００３３】次に上記実施例の動作について詳しく説明
する。
【００３４】図示しない上位のコントローラからの記録
再生コマンドが端子２２に供給されるとともに、その記
録再生コマンドにより記録再生の対象となるトラックナ
ンバーＴＮが端子２３を通じてゾーン計算回路２８に供
給されると、このトラックナンバーＴＮが存在するゾー
ンナンバーｎがゾーン計算回路２８から出力される。
【００３５】シンセサイザ２９は、基準周波数ｆ0 ，ゾ
ーンナンバーｎおよび総ゾーン数ｍから次の数１にした
がって周波数ｆのデータ転送クロックＣＫを生成して記
録再生回路２６に供給する。
【００３６】
【数１】ｆ＝｛１+(ｎ／ｍ）｝・ｆ0
【００３７】基準周波数ｆ0 は、ゾーンナンバーｎ＝０
（仮想ゾーンＶ＝１）でのデータ転送クロックＣＫの周
波数ｆに等しい。後に示すように総ゾーン数ｍを、例え
ば、ｍ＝64に設定したときには、仮想ゾーンＶ＝ｍにお
ける周波数は最高周波数ｆma x ＝(1+63/64) ｆ0 にな
り、この場合にデータ転送クロックＣＫの周波数の変化
幅は、最大でも約2倍にしかならないことが分かる。
【００３８】このようにして生成されたデータ転送クロ
ックＣＫにより、原則的には、そのゾーンナンバーｎ＝
ｉに対応する仮想ゾーンＶ（Ｖ＝ｉ＋１）内において同
一の周波数ｆにより記録再生回路２６が動作されて、光
ディスク２１に対するリード／ライト動作、言い換えれ
ば記録再生動作が行われる。
【００３９】図１Ｂは、数１に基づいて光ディスク２１
の仮想ゾーンＶに対して設定される（シンセサイザ２９
で生成された）データ転送クロック周波数ｆの値の変化
特性を示している。原則として同一の仮想ゾーンＶ内で
は、データ転送クロック周波数ｆが一定（例えば、仮想
ゾーンＶ＝ｉ＋１ではｆ＝ｆｉ）であることが分かる。
【００４０】一方、光ディスク２１は次の数２に示すよ
うに回転数が制御される。なお、数２のディメンジョン
は線速度〔ｍ／ｓｅｃ〕である。
【００４１】
【数２】ｒ・ω＝｛１+(ｎ／ｍ）｝ｒ0 ・ω0
【００４２】ここで、ｒは光ディスク２１の半径であっ
てトラックナンバーＴＮに一意的に対応する。ωは半径
ｒでの角速度、ｎはゾーンナンバー、ｍは総ゾーン数、
ｒ0は最内周半径、ω0 ：最内周半径ｒ0 での角速度で
ある。
【００４３】この数２から回転数基準値生成回路２７に
おいて、容易に基準信号Ｓ2 の値、すなわち基準値を生
成することができる。
【００４４】ここで、本方式の特徴について考察する。
数１および数２から明かなように、総ゾーン数ｍをｍ＝
１に設定するとｎ＝０になり、これは従来のＣＬＶ方式
と同一の方式になる。したがって、総ゾーン数ｍを適当
に設定することにより、次の表１に示すようにアクセス
時間とデータ転送クロックの周波数の変化（データ転送
速度の変化）を変えることができる。
【００４５】
【表１】
【００４６】表１から分かるように、総ゾーン数ｍの値
を１から大きくしていくにしたがって、アクセス時間は
徐徐に短くなり、データ転送速度の変化が無い状態から
徐徐に大きい状態に変化する。
【００４７】したがって、この実施例によれば、アクセ
ス時間とデータ転送速度の特性の兼ね合いからシステム
に最適な総ゾーン数を選択して設定することができる。
【００４８】設定した仮想ゾーンＶは、あくまで仮想的
なものであり、光ディスク２１上に物理的な区分が存在
するわけではない。そのため、必要に応じて各仮想ゾー
ンＶの幅を変更することができる。たとえば、任意の仮
想ゾーンＶ（Ｖ=i）に対して連続的に記録中にヘッド３
１がその任意の仮想ゾーンＶ（Ｖ=i）を越えて隣接する
仮想ゾーンＶ（Ｖ=i+1）に移動した場合、データ転送ク
ロックＣＫの周波数ｆを切り替えるとスピンドルモータ
２の回転数も変化させなければならないので、急激な回
転数変動状態が発生することになって、スピンドルモー
タ２に過負荷がかかるおそれがある。このような場合に
は、ヘッド３１が隣接する仮想ゾーンＶ（Ｖ=i+1）に移
動しても、データ転送クロックＣＫの周波数ｆを切り替
えることなく、仮想ゾーンＶ（Ｖ=i）でのデータ転送ク
ロックＣＫの周波数ｆを使用し、このデータ転送クロッ
クＣＫの使用を前提とした光ディスク２１の回転制御を
行うようにしてもよい。
【００４９】具体的に説明すると、図示しない上位のコ
ントローラから端子２２を通じて供給された記録再生コ
マンドで指定された記録再生の先頭アドレスが存在する
ゾーンナンバーｎに対応したデータ転送クロックＣＫの
周波数ｆを保持した状態で、この記録再生コマンドで指
定されたセクタ長分の記録再生を行うようにすればよ
い。
【００５０】このように上記した実施例によれば、ＣＬ
Ｖ方式でフォーマットされた光ディスク２１を半径ｒの
位置に応じて仮想ゾーンＶに区分し、区分された各仮想
ゾーンＶに記録再生するに際し、半径方向Ｒの内側から
外側に向かって各仮想ゾーンＶ毎に階段状に周波数が高
くなる異なるデータ転送クロックＣＫを使用するととも
に、各仮想ゾーンＶ内では半径ｒの増加に応じて回転数
を減少させるようにしたので、線記録密度一定の記録再
生を行うことができる。すなわち、記録容量はＣＬＶ方
式と同じに理論的な最大値が得られる。しかも、アクセ
ス時間はＣＡＶ方式に近いアクセス時間が得られる。
【００５１】図３は、具体的な数値についての説明に供
される線図であり、例えば、光ディスク２１が追記型の
光ディスクである場合において、ｒ0=70 ｍｍ，ｒmax =
140ｍｍで、総ゾーン数ｍ=64の場合の隣合う仮想ゾーン
Ｖ間の周波数変動について計算する。隣合う仮想ゾーン
Ｖ間の周波数変動について計算するのは、記録再生コマ
ンドの１命令によってアクセス（記録再生）される範囲
が、通常、１つのゾーン内の範囲であり、ゾーンを越え
ても+１つまでの範囲になるからである。
【００５２】すなわち、１命令によって記録再生される
領域の容量は、図示しないバッファメモリ（いわゆるベ
リファイ処理などに利用する）等のメモリに対応して約
２ＭＢ（メガバイト）であり、これは2000セクタに対応
する。光ディスク２１の半径ｒ0 のトラックにおけるセ
クタ数は、50セクタであり、仮に全トラックが50セクタ
ずつであると仮定しても、１命令によって記録再生され
る領域のトラック数は40(2000/50）トラックになる。な
お、実際は、半径ｒmax のトラックでのセクタ数は100
セクタである。
【００５３】トラックピッチは0.016ｍｍに設定されて
いるので、40トラックでの半径方向Ｒの長さは0.64(0.0
16×40）ｍｍになる。１ゾーンの長さΔｒは、Δｒ=(ｒ
max−ｒ0)/ ｍ=(140 - 70)/64=1.09375ｍｍであるの
で、１命令によってアクセスされる範囲（この例では長
さが0.64ｍｍ）が、通常、１つのゾーンの範囲（長さが
1.09375ｍｍ）内であり、仮にゾーンを越えても+１つま
での範囲になるということが分かる(1.09375＜2×0.64
＜2×1.09375)。
【００５４】そこで、隣合う仮想ゾーンＶ間の周波数変
動について計算する。ＣＬＶ方式の関係式から数３に示
す関係式が得られる。
【００５５】
【数３】（ｒ0 ・ω0 ／ｆ0)＝（ｒi ・ωi ／ｆi ） ＝（ｒi ・ωi)／｛1+（ｉ/64)｝・ｆ0
【００５６】ここで、ｆ0 は仮想ゾーンＶ＝０でのデー
タ転送クロック周波数であり、ω0はその角速度であ
る。ωi は仮想ゾーンＶ＝ｉでの転送クロック周波数で
あり、ωi はその角速度である。数３は次の数４に示す
ように変形される。
【００５７】
【数４】 ωi ＝（ｒ0 ／ｒi ）・｛１＋（ｉ／６４）｝・ω0
【００５８】ｉ＝０のとき、数４は、（ωi ／ω0 ）＝
（ｒ0 ／ｒi ）になる。ｉ＝０のとき、すなわち、仮想
ゾーンＶ＝０内ではｒi ＝ｒ0 なので、周波数変動（ω
i ／ω0 ）は（ω0 ／ω0)=1.0 であり、その隣の仮想
ゾーンＶ＝１では、ｒ１＝ｒ0+ Δｒになるので、周波
数変動（ω１／ω0 ）は（ω１／ω0)=ｒ0/( ｒ0+ Δ
ｒ)=1/｛1+（Δｒ／ｒ0)｝=1/ ｛1+(70/1.09375)｝=0.9
846(差は1.54％）になる。この差1.54％はモータ２を含
む回転数サーボのサーボ範囲内の値であり、通常、2％
の変動にサーボが追従するのに約25ｍｓかかるので、そ
れ以下の時間でサーボが追従する。
【００５９】この時間約25ｍｓはＣＡＶ方式におけるヘ
ッドの半径方向の移動平均時間で決定される平均アクセ
ス時間150ｍｓに比較して十分に短い時間であるので、
この数値例による方式の平均アクセス時間はＣＡＶ方式
にほぼ等しいということがいえる。一方、この数値例に
おいて、仮想ゾーンに区分しない場合、すなわちＣＬＶ
方式の場合には平均アクセス時間は600ｍｓ〜800ｍｓに
なるので、この数値例による方式は平均アクセス時間で
約4倍以上短縮することができるといえる。
【００６０】念のために、ｉ=1〜63まで、隣合う仮想ゾ
ーンＶ間の周波数変動について計算すると、ｉ= 1のと
き、1.0〜0.9848[=1/｛1+(1.09375/71.09375)｝]で差は
1.52%である。ｉ=63のとき、1.0〜0.9848[=1/｛1+(1.09
375／ｘ｝]で差は0.78%である（ここで、ｘはｘ=(70+63
・Δｒ）である）。
【００６１】なお、この数値例においては、ｒmax とｒ
0 との比ｒmax ／ｒ0 をｒmax ／ｒ 0=2 に設定している
ので、仮想ゾーンＶの切り替わり位置における角速度は
全てω0 に等しくなる。したがって、その切り替わり位
置における角速度比（ωi ／ω0 ）は数５に示すように
全て１になる。
【００６２】
【数５】 ωi ＝ (ｒ0/ｒi)｛1+(ｉ／ｍ)｝ω0 ＝｛ｒ0/(ｒ0+ｉΔｒ)｝・Ｙ・ω0 ただし、Ｙ＝｛1+(ｉ／ｍ)｝ ＝ [ｒ0/｛ｒ0+ｉ(ｒmax -ｒ0)/ｍ｝]・Ｙ・ω0 ＝ [1/｛1+ｉ(ｒmax/ｒ0-1)/ ｍ｝]・Ｙ・ω0 ＝ [1/｛1+ｉ(2-1)/ｍ｝]・Ｙ・ω0 ＝ (1/Ｙ)・Ｙ・ω0 ＝ω0
【００６３】図１Ｃは、角速度比ωi ／ω0 の特性を上
記計算結果とともに図示している。角速度比ωi ／ω0
の変動がこの例では２％以内であり、極めて小さいこと
が分かる。
【００６４】また、上記した実施例によれば、仮想ゾー
ンＶの区分数をアクセス時間とデータ転送速度に応じて
可変とし、回転数の変動幅とデータ転送速度変動幅とを
可変にしている。このため、例えば、モータの能力（例
えば、トルク）などとの兼ね合いで最適のディスク記録
再生装置を設計することができる。すなわち、記録再生
クロックＣＫの切り替えゾーンは仮想的なものであり、
必要に応じてデータ転送速度を一定（完全ＣＬＶ方式）
で制御することも可能であり、アクセス時間重視（回転
数ほとんど一定）で制御することもできる。
【００６５】さらに、上記した実施例によれば、所定の
仮想ゾーンＶ＝ｉに対して記録再生中に、この所定の仮
想ゾーンに隣接する仮想ゾーンＶ＝ｉ+1に記録再生領域
が移行した場合には記録再生クロックＣＫの周波数ｆを
可変せずに所定の仮想ゾーンＶ＝ｉに対して設定された
周波数の記録再生クロックで連続的に記録再生するよう
にしている。このため、そのような場合には、記録再生
クロックＣＫの切り替え制御が不要になり、全体として
記録再生クロックＣＫの切り替え制御が容易になる。
【００６６】なお、光ディスク２１にデータを記録する
際には、仮想ゾーンＶに分けるこの実施例による方式で
記録しても、再生する際には、ＣＬＶ方式で再生するよ
うにすることにより、転送クロックレートが一定にな
り、図示しないモニタ上に画面を再生するような用途に
適用することができる。その逆にしてもよい。
【００６７】また、上記の実施例では追記型光ディスク
を対象としているが、追記型光ディスクに限らず、本発
明は書換可能な光磁気ディスク、ＣＤＲＯＭおよびフロ
ッピィディスクにも適用することができる。
【００６８】さらに、本発明は上記の実施例に限らず本
発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採り得るこ
とはもちろんである。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＬＶ方式でフォーマットされたディスクを半径位置に
応じて仮想ゾーンに区分し、区分された各ゾーンに記録
再生するに際し、半径方向内側から外側に向かって各ゾ
ーン毎に階段状に周波数が高くなる異なる記録再生クロ
ックを使用するとともに、各ゾーン内では半径の増加に
応じて回転数を減少させるようにしたので、線記録密度
一定の記録再生を行うことができる。すなわち、記録容
量はＣＬＶ方式と同じに理論的な最大値が得られる。し
かも、アクセス時間はＣＡＶ方式に近いアクセス時間が
得られる。
【００７０】また、本発明によれば、上記仮想ゾーンの
区分数をアクセス時間とデータ転送速度に応じて可変と
し、上記回転数の変動幅とデータ転送速度変動幅とを可
変にしている。このため、例えば、モータの能力（例え
ば、トルク）などとの兼ね合いで最適のディスク記録再
生装置を設計することができる。すなわち、記録再生ク
ロックの切り替えゾーンは仮想的なものであり、必要に
応じてデータ転送速度を一定（完全ＣＬＶ方式）で制御
することも可能であり、アクセス時間重視（回転数ほと
んど一定）で制御することもできる。
【００７１】さらに、本発明によれば、所定の仮想ゾー
ンに対して記録再生中に、この所定の仮想ゾーンに隣接
する仮想ゾーンに記録再生領域が移行した場合には上記
記録再生クロックの周波数を可変せずに上記所定の仮想
ゾーンに対して設定された周波数の記録再生クロックで
連続的に記録再生するようにしている。この場合、記録
再生クロックを切り替える必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａは本発明方式により光ディスクを仮想ゾーン
に分割した状態を表す線図である。Ｂはデータ転送クロ
ック（記録再生クロック）周波数の変化特性を示す線図
である。Ｃは具体的数値例に基づく角速度比変動の説明
に供される線図である。
【図２】本発明方式の一実施例が適用されたディスク記
録再生装置例の構成を示す線図である。
【図３】一実施例の具体的数値例の説明に供される線図
である。
【図４】ディスクの一般的な回転制御系の構成を示す線
図である。
【図５】ＡはＣＡＶ方式の記録フォーマットの説明に供
される線図である。ＢはＣＬＶ方式の記録フォーマット
の説明に供される線図である。ＣはＭＣＡＶ方式の記録
フォーマットの説明に供される線図である。
【図６】図５に示した各方式の記録フォーマットによる
記録容量の説明に供される線図である。
【符号の説明】
２１ 光ディスク ２７ 回転数基準値生成回路 ２８ ゾーン計算回路 ２９ シンセサイザ ３１ ヘッド ＣＫ データ転送クロック ｎ ゾーンナンバー ｍ 総ゾーン数

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＣＬＶ方式でフォーマットされたディス
    クに対する記録再生を行うディスク記録再生方式におい
    て、 上記ディスクを半径位置に応じて仮想ゾーンに区分する
    第１の過程と、 区分された各ゾーンに記録再生するに際し、半径方向内
    側から外側に向かって各ゾーン毎に階段状に周波数が高
    くなる異なる記録再生クロックを使用するとともに、各
    ゾーン内では半径の増加に応じてディスクの回転数を減
    少させる第２の過程とを有し、 線記録密度一定の記録再生を行うようにしたことを特徴
    とするディスク記録再生方式。
  2. 【請求項２】 上記仮想ゾーンの区分数をアクセス時間
    とデータ転送速度に応じて可変とし、上記回転数の変動
    幅とデータ転送速度の変動幅とを可変にしたことを特徴
    とする請求項１記載のディスク記録再生方式。
  3. 【請求項３】 所定の仮想ゾーンに対して記録再生中
    に、この所定の仮想ゾーンに隣接する仮想ゾーンに記録
    再生領域が移行した場合には上記記録再生クロックの周
    波数を可変せずに上記所定の仮想ゾーンに対して設定さ
    れた周波数の記録再生クロックで上記所定の仮想ゾーン
    に隣接する仮想ゾーンに連続的に記録再生するようにし
    たことを特徴とする請求項１記載のディスク記録再生方
    式。
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