JPH11110901A - ディスク装置における回転速度制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記憶量の少ないディスクであっても高転送レ
ートを実現するディスク装置を提供する。 【解決手段】 ホストシステムにインターフェイスを経
由して接続されたディスク装置における回転速度制御装
置であって、ディスクの最外周に記憶されたデータの位
置で、前記ホストシステムへのデータ転送レートが最大
になるように前記ディスクの回転速度を設定し、角速度
一定（ＣＡＶ）で制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスク媒体に記
憶されたデータを読み出すディスク装置に関し、特に角
速度一定（ＣＡＶ）制御をするディスク回転速度制御に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディスク装置の回転速度制御装置
について、ＣＤ−ＲＯＭドライブを一つの例として説明
する。

【０００３】従来のＣＤ−ＲＯＭドライブ装置の回転速
度制御装置は、線速度一定（ＣＬＶ）でデータが記憶さ
れたＣＤを線速度一定の回転速度制御をしてデータを読
み出す場合、内周と外周とで約２倍の速度差があるため
ランダムアクセス時には素早い回転速度制御が要求さ
れ、基準速度（１倍速）より早く読めば読むほど、その
差が激しくなりデータを読み取りできるまでの時間がか
かっていた。

【０００４】そこで従来は基準速度より、例えば１６倍
以上でデータを読もうとする装置では角速度一定（ＣＡ
Ｖ）で制御しディスクの回転速度に制御にかかる時間を
少なくし、ランダムアクセスの性能向上と、モータの低
トルク化によるコスト低減を行っていた。

【０００５】図５は従来のＣＬＶ記憶されたＣＤを最内
周８倍速でＣＡＶ再生した場合のＣＤのデータ記憶内容
の読み出し位置による転送レートの差の一例である。

【０００６】ＣＬＶ記憶されているＣＤ（線速度１．
３、トラックピッチ１．６）の再生が最内周で８倍速の
ＣＡＶ再生装置であって、ＣＤの記憶領域がコンパクト
ディスクの規格であるレッドブックに記載されている半
径方向最大（５８ｍｍ）にまで記憶されている場合には
総トラック数は２００００トラックになり、図２のよう
にＣＤの記憶領域に記憶されたデータを読み出す位置に
よってデータ転送レートに差が生じてしまうため、最外
周では１８．５６倍速となる。

【０００７】このように外周で転送速度が最大となる
が、データを読み取るピックアップの周波数特性や、読
み取ったデータのエラー訂正、データ復調を司るデータ
処理系等の処理能力に、例えば１６倍速相当までしか対
応できないといった制限があったり、また様々なＣＤ媒
体に交換されるので、従来の技術では最外周でホストシ
ステムへのデータ転送レートが最大となる角速度一定
（ＣＡＶ）で回転速度制御を行っており、また内周と外
周とのホストシステムへのデータ転送レートに差が生じ
るため、内周から外周までを複数の領域に分割し、各領
域ごとの最外周でホストシステムヘのデータ転送レート
が最大となる角速度一定（ＣＡＶ）で回転速度制御を行
っていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ディスク装置における回転速度制御装置は、次に列挙す
るような課題があった。

【０００９】上述のように角速度一定（ＣＡＶ）制御の
回転速度制御を行うディスク装置ではディスクに記憶さ
れたデータの読み出し位置によってホストシステムヘの
データ転送レートに差が出てしまう。ディスクの最外周
側に記憶されたデータの読み出しにはデータ転送レート
が高くなるが、ディスクの最内周側に記憶されたデータ
の読み出しにはデータ転送レートが低くなるので、特に
ＣＤやＤＶＤ等の内周から順にデータが記憶されてい
て、かつデータの記憶された量が少ないものは内周側に
しかデータが記憶されておらず、１２インチサイズのＣ
Ｄの最外周を基準とした装置であって８インチサイズの
ＣＤシングルのような媒体からデータを読み出すときも
１２インチサイズのＣＤでの内周側にしかデータが記憶
されておらず、内周から外周までの平均的なデータ転送
レートが低くなるといった課題が生じていた。

【００１０】また内周から外周までを複数の領域に分割
し、各領域ごとに角速度一定（ＣＡＶ）となる回転速度
制御をする場合でも、分割数が多いと、上述した線速度
一定（ＣＬＶ）の時と同じく内周と外周とで速度差が生
じ、ランダムアクセス性能に影響が生じ、分割数が少な
いと、データが記憶されている領域の最外周の領域で
は、その領域の最外周までデータが記憶されていない場
合がほとんどで、その領域におけるホストシステムへの
平均的なデータ転送レートが低くなるといった課題が生
じていた。

【００１１】そこで本発明の目的は、記憶量の異なるデ
ィスクであってもホストシステムへの平均的なデータ転
送レートを高くするディスク装置における回転速度制御
装置および方法を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明のディスク装置における回転速度制御装置
は、ホストシステムにインターフェイスを経由して接続
されたディスク装置における回転速度制御装置であっ
て、ディスクの最外周に記憶されたデータの位置で、前
記ホストシステムへのデータ転送レートが高くなるよう
に前記ディスクの回転速度を設定し、角速度一定（ＣＡ
Ｖ）で制御することを特徴とする。

【００１３】また本発明のディスク装置における回転速
度制御装置は、ホストシステムにインターフェイスを経
由して接続されたディスク装置における回転速度制御装
置であって、ディスクに記憶されたデータのうち最外周
に記憶された最外周データの位置を検出する最外周デー
タ位置検出手段と、前記最外周データを読み出す時の前
記ホストシステムへのデータ転送レートが最大となるよ
うに前記ディスクの回転速度を設定し、角速度一定（Ｃ
ＡＶ）で制御するディスク回転速度制御手段とを備え
る。

【００１４】また本発明のディスク装置における回転速
度制御装置は、ホストシステムにインターフェイスを経
由して接続されたディスク装置における回転速度制御装
置であって、ディスクに記憶されたデータ量を検出する
データ量検出手段と、前記データ量に応じて前記ホスト
システムへの平均データ転送レートが高くなるように予
め設定された回転速度に前記ディスクの回転速度を設定
し、角速度一定（ＣＡＶ）で制御するディスク回転速度
制御手段とを備える。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明を光ディスク装置に
適用した実施の形態を図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は本発明を適用した光ディスク装置
と、ホストシステムを示すブロック図で、図２は本発明
の第一の実施の形態の光ディスクの回転速度を設定する
フローチャートで、図３は本発明の第二の実施の形態の
光ディスクの回転速度を設定するフローチャートで、図
４は本発明の光ディスク装置における転送レートを示す
図である。

【００１７】まず図１を参照しながら、本発明の第一の
実施の形態を説明する。

【００１８】本発明を適用した光ディスク装置における
回転速度制御装置は、ディスク１に記憶されたデータの
うち最外周に記憶された最外周データの位置を検出する
最外周データ位置検出手段１００と、前記最外周データ
を読み出す時のホストシステム９へのデータ転送レート
が最大となるように前記ディスクの回転速度を設定し、
角速度一定（ＣＡＶ）で制御するディスク回転速度制御
手段２００とを備えている。

【００１９】最外周データ位置検出手段１００は、光デ
ィスク１に記憶された信号を読み取る光ピックアップ２
と、読み取った信号を増幅する増幅回路３と、増幅され
た信号のエラー訂正及びデータヘの復調を行いホストシ
ステムへデータを転送するデコーダ４と、デコーダ４か
らデータを読み出し、光ディスク装置全体の制御を行う
コントローラ６とを備える。

【００２０】ディスク回転速度制御手投２００は、光デ
ィスク１を回転させるためのモータ８と、モータ８を制
御するモータ制御回路７と、光ディスク１に記録された
回転速度を検出するための同期信号を読み取る光ピック
アップ２と、目標回転速度を指示するコントローラ６
と、同期信号とコントローラ６から指示された目標回転
速度を比較し、モータ制御回路７にディスク１の回転速
度が目標回転速度となるように指示をするサーボ回路５
とを備えている。

【００２１】ここでは信号とデータを分けて記載してい
るが、ディスクには記憶させた情報と、ディスクを読み
書きするために必要な制御用の情報が同じ信号として多
重化されているので、読み出す必要のある記憶させた情
報だけをデータとして区別する。例えば追記型のＣＤ−
Ｒにはディスクの領域全体にディスクの位置情報が溝を
蛇行させることによって予め記録されており、このよう
な制御用に記録された信号はデータとは区別する。

【００２２】次に本発明の第一の実施の形態の動作につ
いて図１、図２を参照しながら説明する。

【００２３】最初にコントローラ６が最外周でデータ転
送レートが最大となるような従来の技術にて決められる
基準回転速度に設定し、光ディスク１ヘアクセスできる
ようにする。（ＳＰ０２）

【００２４】次にコントローラ６が光ピックアップ２、
増幅回路３、デコーダ４を経由して光ディスク１に記憶
されたデータの量を読み出す。例えばＣＤ−ＲＯＭでは
ＴＯＣに記憶している量に関するデータが記憶されてい
て、ＴＯＣを読み出し、記憶されたデータの量を読む。
（ＳＰ０３、ＳＰ０４）

【００２５】次にコントローラ６が記憶されたデータ量
から最終アドレスを算出する。例えばＣＤ−ＲＯＭの場
合は内周から外周に向かって連続的にデータが記憶され
ていて、かつデータの格納形式が固定なので、データ量
から記憶されている信号の最終アドレス（時間）が算出
できる。（ＳＰ０５）

【００２６】次にコントローラ６が最終アドレスからデ
ィスクに記憶された最外周のデータの位置を算出する。
例えばＣＤ−ＲＯＭの場合は内周から外周に向かって螺
旋状にデータが記憶されていて、かつデータの格納形
式、トラックピッチが固定なので、最終アドレスから光
ディスク１の中心からの半径方向の距離が算出できる。
（ＳＰ０６）

【００２７】次に算出した位置を最外周データの位置と
して、ここでホストシステム１０へのデータ転送レート
が最大となるようなディスクの回転速度を算出し、新た
な回転速度として設定する。例えばＣＤ−ＲＯＭの場合
は線速度一定で信号が記憶されているので、最外周デー
タの位置（光ディスク１の中心からの距離）と信号処理
系の制限によりホストシステム９へのデータ転送レート
が最大となるような回転速度が算出でき、それを新たな
光ディスク１の回転速度として設定する。（ＳＰ０７）

【００２８】以上により本発明の第一の実施の形態の動
作が完了する。

【００２９】図４を参照すると、従来の技術では５００
０トラックの位置でのデータ転送レートは１０x相当し
かなかったが、本発明の第一の実施の形態では１８x相
当のデータ転送レートとなる。

【００３０】本発明の第一の実施の形態では、最外周の
データの位置を確認するのに、光ディスク１に予め記憶
されいる記憶されたデータの量を読み出し、そこから最
外周のデータの位置を算出する構成、すなわち記憶され
たデータ量を検出するデータ量検出手段と、検出された
データ量から最外周に記憶された最外周データの位置を
検出する位置検出手段とにより最外周のデータの位置を
検出したが、例えば追記型のＣＤ−Ｒのように記憶させ
たデータの量を確定せず、追記の時に必要なアドレス情
報を一時的に複数のＰＭＡ（ＰｒｏｇｒａｍＭｅｍｏｒ
ｙＡｒｅａ）に分けて管理しているものや、データが内
周から外周に向かって断続的に記憶されている光ディス
クではデータ量で最終アドレスを特定できないため、予
め最外周のデータの位置を光ディスクに記憶させてお
き、それを読み出す構成としてもいいし、信号を読み出
してデータが記憶されている領域と、データが記憶され
ていない領域とに分けて、データが記憶されている領域
で最外周にあるものの外周側の境界を最外周のデータの
位置として検出するように動作させてもいい。

【００３１】また、ＣＤとＤＶＤのように外形が同じで
記録密度の異なるものは、媒体の種類を認識した後で、
その媒体の記憶可能な最大データ量と記憶されたデータ
量に応じて最外周のデータの位置を検出させてもよい。

【００３２】また、ＣＤとＣＤシングルのようにディス
クの径が異なるものは、媒体の種類を認識した後で、記
憶可能な最大データ量を記録されたデータ量と見なして
最外周のデータの位置を論理的に検出させてもいいし、
ディスクの外径を認識させて、ディスクの周を最外周の
データの位置として物理的に検出させる構成としてもよ
い。ディスクの種類が光ディスクに記憶されていなくて
も、簡単な光センサを用いた検出器や、光ピックアップ
２を用いてレーザー光が反射してくるかどうかで媒体の
外径が確認できる。

【００３３】ようはディスクに記憶されたデータのうち
最外周に記憶された最外周データの位置を検出し、最外
周データを読み出す時のホストシステムヘのデータ転送
レートが最大となるような構成であればよい。

【００３４】次に本発明の第二の実施の形態について同
じく図１を用いて説明をする。

【００３５】本発明の第一の実施の形態では、最外周デ
ータ位置検出手段を記憶されたデータ量を検出するデー
タ量検出手段と、検出されたデータ量から最外周に記憶
された最外周データの位置を算出する位置検出手段とで
構成し、厳密にデータが記憶されている位置を検出し
て、転送レートが最大になるように回転速度を設定する
構成としたが、本発明の第二の実施の形態は、最外周デ
ータ位置検出手投１００としての光ディスク１に記憶さ
れたデータ量を検出するデータ量検出手段と、ディスク
回転速度制御手段２００としての記憶されたデータ量に
応じてホストシステム９への、光ディスク１の内周から
データが記憶された最外周までの、平均データ転送レー
トが高くなるように予め設定された回転速度を前記ディ
スクの回転速度として設定し、角速度一定（ＣＡＶ）で
制御する第２のディスク回転速度制御手段とで構成し、
予め記憶されているデータ量を基にデータ転送レートが
高くなるように回転速度の速度テーブルをコントローラ
７のＲＡＭまたはＲＯＭに作っておき、データ量に応じ
た速度を設定し、処理を簡素化する。

【００３６】次に本発明の第二の実施の形態の動作につ
いて図１と図３を参照しながら説明する。

【００３７】最初にコントローラ６が最外周でデータ転
送レートが最大となるような従来の技術にて決められる
基準回転速度に設定し、光ディスク１ヘアクセスできる
ようにする。（ＳＰ１２）

【００３８】次にコントローラ６が光ピックアップ２、
増幅回路３、デコーダ４を経由して光ディスク１に記憶
されたデータの量を読み出す。例えばＣＤ−ＲＯＭでは
ＴＯＣに記憶している量に関するデータが記憶されてい
て、ＴＯＣを読み出し、記憶されたデータの量を読み、
データの記憶量を確定する。（ＳＰ１３、ＳＰ１４）

【００３９】次にコントローラ６のＲＡＭまたはＲＯＭ
に予め設定された記憶されたデータ量の応じた速度テー
ブルと比較する。図３に示す実施の形態では光ディスク
を内周側と外周側の２つの領域に分割し、内周側だけに
しかデータが記憶されていない場合は２つの領域の境界
でホストシステム９へのデータ転送レートが最大となる
ように予め速度を設定しておいてある。内周側の領域に
記憶可能なデータ量を設定値として、記憶されたデータ
量が設定値より少ないかどうか比較することで最外周の
データの位置が内周側の領域か、外周側の領域にあるか
を検出し、回転速度を設定する。（ＳＰ１５、ＳＰ１
６、ＳＰ１７）

【００４０】新たな速度設定で光ディスク１を回転さ
せ、ホストシステムからのデータの読み出し命令を待
つ。（ＳＰ１８）

【００４１】以上で本発明の第二の実施の形態の動作が
完了する。

【００４２】この第二の実施の形態では２段階のみの速
度設定であるので、第一の実施の形態のようにデータ転
送レートが最大となりにくいが、速度の段階数すなわち
領域の分割数を増やせばデータ転送レートが最大に近づ
いていく。

【００４３】また、第一の実施の形態と同じく、ＤＶＤ
やＣＤシングルのようなものは、その媒体の種類によっ
て、記憶されたデータ量に応じたテーブルを予め用意し
ておいて、媒体の種類を光ディスク１に記憶させた情報
や外径から認識して、それに応じた速度テーブルを用い
る構成としてもよい。

【００４４】以上、本発明の第一及び第二の実施の形態
について、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスク装置を例に説明
したが、本発明は角速度一定で速度制御したときに内周
と外周でデータ転送レートに差が生じる課題を最外周の
データの位置に基づいて速度を設定する構成なので、記
憶方式は光だけでなく、光磁気でも磁気でもよい。

【００４５】また光ディスクに特有の螺旋状に内周から
外周に記憶させたものを説明したが、同心円状に領域を
分割したものでも最外周のデータの位置を管理しておけ
ば本発明が適用できるし、外周方向から記憶するもので
も最外周位置は自明なので、本発明を適用できる。

【００４６】またＤＶＤのように２層式で、層によって
記憶方向、螺旋の回転方向が異なるものでも層ごとに最
外周の位置が検出できるので、本発明が適用できる。

【００４７】また再生装置のような読み込み装置だけで
なく書き込み装置でもデータを新たに記憶させるごとに
最外周のデータの位置をディスク上、またはディスク装
置側で記憶している最外周のデータの位置の管理情報を
更新し、データを読み出す度に新しい最外周のデータの
位置に応じた速度を設定してやってもよい。

【００４８】また、ディスクの内周から最外周データの
位置まで複数の領域に分割し、分割した前記領域の個々
の最外周部で前記ホストシステムへのデータ転送レート
が最大となるように前記ディスクの回転速度を設定し、
角速度一定（ＣＡＶ）で制御する構成としてやること
で、最外周の領域での平均データ転送レートが高くなる
こともできるし、内周から外周まで従来技術と同様に複
数の領域に分割しておいて、最外周データの位置にある
領域については最外周のデータの位置でデータ転送レー
トが最大となる構成としても同様に最外周の領域での平
均データ転送レートが高くなる。

【００４９】要は、ディスクの最外周に記憶されたデー
タの位置で、ホストシステムヘのデータ転送レートが高
くなるようにディスクの回転速度を設定して、角速度一
定（ＣＡＶ）で制御する構成であればいい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のディスク装
置における回転速度制御装置は、ディスクに記憶された
データのうち最外周に記憶された最外周データの位置を
検出する最外周データ位置検出手段と、前記最外周デー
タを読み出す時の前記ホストシステムへのデータ転送レ
ートが最大となるように前記ディスクの回転速度を設定
し、角速度一定（ＣＡＶ）で制御するディスク回転速度
制御手段とを備える構成としたことで、ディスクに記憶
された量によらず、最外周データが必ず最大転送レート
で読み出すことができ、それに従い平均転送レートも高
くすることができる。

【００５１】また、最外周データ位置検出手段が、記憶
されたデータ量を検出するデータ量検出手段と、検出さ
れたデータ量から最外周に記憶された最外周データの位
置を算出する位置検出手段とを備える構成とすること
で、記憶されたデータ量を読み出し、算出することで簡
単に最外周のデータの位置が検出できる。

【００５２】また、ディスク回転速度制御手段が前記デ
ィスクの内周から前記最外周データの位置まで複数の領
域に分割し、分割した前記領域の個々の最外周部で前記
ホストシステムへのデータ転送レートが最大となるよう
に前記ディスクの回転速度を設定し、角速度一定（ＣＡ
Ｖ）で制御する構成としたことで、最外周領域の平均デ
ータ転送レートが高くなり、全体の平均データ転送レー
トが向上できる。

【００５３】また、最外周データ位置検出手投が、内周
から外周へ螺旋状にデータが記憶されたディスクのデー
タを読み出していき、データが記憶されている領域とデ
ータが記憶されていない領域との境界を検出して最外周
データの位置を検出する構成としたことで、ディスクに
最外周データ及びディスクに記憶されたデータの量が管
理されていなくても最外周データの位置を検出すること
ができる。

【００５４】また、ディスクに記憶されたデータ量を検
出するデータ量検出手段と、前記データ量に応じて前記
ホストシステムへの平均データ転送レートが高くなるよ
うに予め設定された回転速度に前記ディスクの回転速度
を設定し、角速度一定（ＣＡＶ）で制御するディスク回
転速度制御手段とを備える構成とすることで、最外周の
データの位置を算出しなくても、比較のみでデータ転送
速度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した光ディスク装置と、ホストシ
ステムを示すブロック図。

【図２】本発明の第一の実施の形態の光ディスクの回転
速度を設定するフローチャート。

【図３】本発明の第二の実施の形態の光ディスクの回転
速度を設定するフローチャート。

【図４】本発明の光ディスク装置における転送レートを
示す図。

【図５】従来のＣＬＶディスクのＣＡＶ再生装置におけ
る転送レートを示す図。

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ 光ピックアップ ３ 増幅回路 ４ デコーダ ５ サーボ回路 ６ コントローラ ７ モータ制御回路 ８ モータ ９ ホストシステム １００ 最外周データ位置検出手段 ２００ ディスク回転速度制御手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホストシステムにインターフェイスを経
   由して接続されたディスク装置における回転速度制御装
   置であって、ディスクの最外周に記憶されたデータの位
   置で、前記ホストシステムへのデータ転送レートが高く
   なるように前記ディスクの回転速度を設定し、角速度一
   定（ＣＡＶ）で制御することを特徴とするディスク装置
   における回転速度制御装置。
2. 【請求項２】 ホストシステムにインターフェイスを経
   由して接続されたディスク装置における回転速度制御装
   置であって、ディスクに記憶されたデータのうち最外周
   に記憶された最外周データの位置を検出する最外周デー
   タ位置検出手段と、前記最外周データを読み出す時の前
   記ホストシステムヘのデータ転送レートが最大となるよ
   うに前記ディスクの回転速度を設定し、角速度一定（Ｃ
   ＡＶ）で制御するディスク回転速度制御手段とを備える
   ことを特徴とするディスク装置における回転速度制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記最外周データ位置検出手段が、記憶
   されたデータ量を検出するデータ量検出手段と、検出さ
   れたデータ量から最外周に記憶された最外周データの位
   置を算出する位置検出手段とを備えることを特徴とする
   請求項２記載のディスク装置における回転速度制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記ディスク回転速度制御手段が前記デ
   ィスクの内周から前記最外周データの位置まで複数の領
   域に分割し、分割した前記領域の個々の最外周部で前記
   ホストシステムヘのデータ転送レートが最大となるよう
   に前記ディスクの回転速度を設定し、角速度一定（ＣＡ
   Ｖ）で制御することを特徴とする請求項２記載のディス
   ク装置における回転速度制御装置。
5. 【請求項５】 前記最外周データ位置検出手段が、内周
   から外周へ螺旋状にデータが記憶されたディスクのデー
   タを読み出していき、データが記憶されている領域とデ
   ータが記憶されていない領域との境界を検出して最外周
   データの位置を検出することを特徴とする請求項２記載
   のディスク装置における回転速度制御装置。
6. 【請求項６】 ホストシステムにインターフェイスを経
   由して接続されたディスク装置における回転速度制御装
   置であって、ディスクに記憶されたデータ量を検出する
   データ量検出手段と、前記データ量に応じて前記ホスト
   システムヘの平均データ転送レートが高くなるように予
   め設定された回転速度に前記ディスクの回転速度を設定
   し、角速度一定（ＣＡＶ）で制御するディスク回転速度
   制御手段とを備えることを特徴とするディスク装置にお
   ける回転速度制御装置。
7. 【請求項７】 ホストシステムにインターフェイスを経
   由して接続されたディスク装置における回転速度制御方
   法であって、ディスクに記憶されたデータ量を読み取っ
   て、前記データ量に応じて前記ホストシステムヘの平均
   データ転送レートが高くなるように予め設定された回転
   速度に前記ディスクの回転速度を設定し、角速度一定
   （ＣＡＶ）の制御をすることを特徴とするディスク装置
   における回転速度制御方法。