JPH11162116A - 光ディスク - Google Patents

光ディスク

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JPH11162116A
JPH11162116A JP32909697A JP32909697A JPH11162116A JP H11162116 A JPH11162116 A JP H11162116A JP 32909697 A JP32909697 A JP 32909697A JP 32909697 A JP32909697 A JP 32909697A JP H11162116 A JPH11162116 A JP H11162116A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording density
optical disk
radius
access
linear
Prior art date
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Pending
Application number
JP32909697A
Other languages
English (en)
Inventor
Tamotsu Honma
保 本間
Kazuhiko Honda
和彦 本多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
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Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP32909697A priority Critical patent/JPH11162116A/ja
Publication of JPH11162116A publication Critical patent/JPH11162116A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外周アクセス時の回転数が極端に低下するの
を防止して回転制御を容易にし、且つ記録密度も向上さ
せる。 【解決手段】 光ディスクは、半径r1における線記録
密度をD1とし、半径r2(但し、r1<r2)における線
記録密度をD2としたとき、1>D2/D1>r1/r2を
満たすように内周側から外周側にかけて記録密度が徐々
に低下していくようにデータが記録される。外周側のア
クセス時の回転数は内周側よりも低下するが、CLV方
式のような極端な差はなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、CD、CD−R
OM、CD−R、CD−I、DVDのような光ディスク
に関し、特に一定のデータレートでデータを読み出した
り書き込んだりする光ディスクに関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、CD(コンパクトディスク)へ
のデータ記録方式は、データの記憶容量を高めるために
CLV(線速度一定)方式が採用されている。従って、
データの再生時にはCDに対するヘッドのアクセス位置
に応じてCDの回転数を変える必要がある。一定速度で
データを読み出しするには、アクセス位置の半径rに反
比例した回転数でCDを回転させる。このような一定デ
ータレートのアクセス制御は、音楽用CD、ビデオCD
のように読み取りデータと出力信号との同時性が必要な
場合に採用されており、高級な装置ではこのような同時
性が一時的に失われても問題ないように、バッファメモ
リやメモリコントローラ等を付加している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】CLV方式の場合、光
ディスクを内周は高速回転で、外周は低速回転でそれぞ
れアクセスする必要があるため、外周側での回転制御は
低速にならざるを得ない。特に、近年、光ディスクの記
録密度が向上し、従来のCDやビデオCDよりも高記録
密度のメディアが開発可能となっており、このような高
記録密度の光ディスクを一定のデータレートでアクセス
しようとすると、外周側でのアクセスに際してディスク
の回転速度は益々低速になる。現行のスピンドルモータ
は、回転数が高いときには比較的安定した制御が可能で
あるが、回転数が200rpmを下回ると回転制御が不
安定になる。回転制御が不安定になると、時間軸上の読
み取りエラーが大きくなって読み取り誤り率が高くな
り、読み取りデータと出力信号の同時性が失われてしま
う。読み取りデータと出力信号の同時性が失われると、
音切れや画像切れが発生するため低回転での回転制御が
重要になる。
【0004】この問題を解決するため、高級な装置では
バッファメモリやメモリコントローラ等を付加し、外周
側では回転数を通常よりも高く回転させて安定化させ、
間欠的に先読みを行ってバッファメモリにデータを蓄
え、バッファメモリより出力することで読み取りデータ
と出力データの同時性が失われないようにしていた。
【0005】また、スピンドルモータの相数を増やすこ
とによりトルクリップルのムラを抑えて低速回転時の安
定性を高めることも考えられるが、この場合にはモータ
の製造コストが高くなり、小型化にも不利である。
【0006】この発明はこのような問題点を解決するた
めになされたもので、外周アクセス時の回転数が極端に
低下するのを防止して回転制御を容易にし、且つ記録密
度も向上させることができる光ディスクを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1(a)は、CAV
(回転数一定)方式の場合の半径位置と記録密度との関
係を示した図である。CAV方式では、内周側(半径r
1)と外周側(半径r2)とで回転数が変わらないため回
転制御が容易であるが、外周側の線記録密度D2は、内
周側の記録密度D1にr1/r2を掛けた値となるので、
線記録密度D2が低くなって記録密度全体を高めること
は困難である。これに対し、図1(b)で示すCLV方
式では、ディスク全体の記録密度は高めることができる
ものの、外周側の回転数が極端に低くなって回転制御が
困難になる。
【0008】そこで、この発明に係る光ディスクは、図
1(c)に示すように、半径r1における線記録密度を
D1とし、半径r2(但し、r1<r2)における線記録密
度をD2としたとき、1>D2/D1>r1/r2を満たす
ように内周側から外周側にかけて記録密度が徐々に低下
していくようにデータが記録されることを特徴とする。
【0009】この発明によれば、外周側の線記録密度D
2は、CAV方式とCLV方式の中間の密度となり、デ
ータレート一定の条件を満たすためには、外周側の回転
数もCAV方式とCLV方式の中間の回転数となる。従
って、外周アクセス時の回転数が極端に低下するのを防
止して回転制御を容易にし、且つ記録密度も向上させる
ことができる。
【0010】また、この発明の第2の光ディスクは、内
周側から外周側へかけて線記録密度が徐々に低下するよ
うにデータが記録される光ディスクであって、前記光デ
ィスクの内周半径をrs、外周半径をre、標準記録密度
の光ディスクの内周半径rsのアクセス時の回転数をR
s、同じく外周半径reのアクセス時の回転数をRe、前
記標準記録密度の光ディスクの線速度をS0、前記標準
記録密度よりも高い高記録密度の光ディスクの線速度を
S、指数xを下記数2で示す値とし、
【0011】
【数2】
【0012】aを0.9≦a≦1.1の係数、rを光デ
ィスクのアクセス位置の半径としたとき、1/raxに比
例するように前記光ディスクの回転数を変化させたと
き、アクセス位置に拘わらず常に一定のデータレートと
なるような記録密度でデータが記録されることを特徴と
する。
【0013】回転数を上記のように設定すると、高記録
密度の光ディスクでも、その外周側での回転数が標準記
録密度のCDの回転数と同じになるので、従来のスピン
ドルモータと同様の能力で高記録密度の光ディスクを回
転制御することが可能になる。
【0014】また、この発明に係る光ディスクにより、
光ディスクの外周側での回転数が極端に低下するのを防
止することができるので、回転制御が容易になると共
に、一定のデータレートで光ディスクを読み出しするこ
とができるので、データレート調整のためのバッファメ
モリやメモリコントロールが不要になり、装置の低コス
ト化を図ることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照してこの
発明の好ましい実施の形態について説明する。図2はこ
の発明の一実施例に係る光ディスクドライブ装置20の
構成を示すブロック図である。光ディスク10は、外周
側の記録密度がCAV方式よりも高く、CLV方式より
も低くなるように内周側から外周側へと徐々に記録密度
が低下するように記録された高記録密度のCDである。
光ディスク10は、スピンドルモータ21によって内周
から外周にかけて回転数が低下するように回転駆動され
る。光ディスク10の記録面と対向する位置には、読み
出し手段としての光ピックアップ22が配置されてい
る。光ピックアップ22は、送りモータ23によって光
ディスク10の半径方向に駆動制御される。光ピックア
ップ22からの読み取り信号は一定のデータレートとな
っており、RF(高周波)アンプ24で増幅され、EF
M・CIRC(Cross Interleaved Reed-Solomon Cod
e)デコーダ25に供給される。デコーダ25は、読み
取り信号からEFM復調、CIRCデコードを行い、音
楽用光ディスクであればデータ出力、ビデオ用ディスク
であれば図示しないビデオデコーダを通じてデータ出力
し、制御情報についてはシステムコントローラ28に出
力する。サーボ制御部29は、RFアンプ24の出力に
基づいて光ピックアップ22のフォーカス、トラッキン
グ制御を行う他、システムコントローラ28からの指令
に従ってスピンドルモータ21や送りモータ23を制御
する。
【0016】いま、線速度S0=1.2m/secのCDに
対して、S=0.96m/secの高記録密度の光ディス
クを考える。図3に示すように、通常のCLV方式と同
様に1/rに比例させて回転数を制御すると、外周部で
の回転数が150rpm近くまで低下してしまい、スピ
ンドルモータ21による回転制御はかなり困難になる。
そこで、図3に示すように、ディスク回転数を1/rx
に比例するように制御すると、指数x=0.8で標準記
録密度(線速度S0=1.2m/sec)のCDの外周回転
数とほぼ同じ回転数となる。また、指数x=0.7とす
ると、標準記録密度のCDよりも外周部での回転数は高
くなる。
【0017】上記のような回転制御を行った場合に一定
のデータレートが得られるように、光ディスク10の記
録密度を決定すると図4のようになる。図示のように、
ディスク回転数を1/rxに比例するように制御した場
合、記録密度は内周よりも外周の方が低くなるが、CA
V方式のような極端な差はなく、全体的にCLV方式に
近い高い記録密度が得られる。
【0018】図5に示すように、更に記録密度を高める
場合には、線速度を0.80m/sec、0.70m/se
c、0.60m/secのように小さくすれば良い。外周部
での回転数を標準記録密度のCDと同じにするために
は、指数xを次のように決定すればよい。即ち、光ディ
スク10の内周半径をrs、外周半径をre、標準記録密
度の光ディスクの内周半径rsのアクセス時の回転数を
Rs、同じく外周半径reのアクセス時の回転数をRe、
標準記録密度の光ディスクの線速度をS0、高記録密度
の光ディスクの線速度をSとすると、
【0019】
【数3】
【0020】ここで、標準的なCD再生装置では、Rs
=460rpm,Re=195rpm,S0=1.2m/
sec,rs=25mm,re=59mmであり、S=0.
96,0.80,0.70,0.60として、これらを
それぞれ数3に代入すると、各記録密度で指数xは次の
ように決定される。
【0021】
【表1】
【0022】更に、指数xに係数aをかけて、許容可能
なaの範囲を検討したところ、図6に示すように、a≦
1.10の範囲が実用上有効なことが分かった。また、
0.9<a≦1.1の範囲が最適である。なお、図6の
右に示す図は左に示す図の半径55〜59の部分の拡大
図である。
【0023】更に、記録容量を増加させたい場合には、
トラックピッチを狭くすることも有効である。実際の記
録容量は線記録密度と面記録密度との組み合わせによっ
て決定することもできる。
【0024】図7は、この発明の光ディスク10を作成
するための原盤記録装置の構成を示すブロック図であ
る。レーザ光源31から照射された光は、ミラー32で
反射され光変調器33に入力される。一方、入力信号及
び記録信号は、記録信号制御装置及び電圧変換装置34
に入力され、ここで電圧変換されて光変調器33に供給
される。光変調器33は、変換装置34の出力によって
入射光を変調する。変調された光は1/2波長板35で
位相調整され、偏光ビームスプリッタ36で目的とする
偏波面の光のみが反射されてビームエキスパンダ37で
所望のビームに整形される。これがミラー38を介して
ピックアップ39に供給され、ピックアップ39は、光
ディスク10の記録面に記録ビームを照射する。
【0025】ピックアップ39の移動制御と、光ディス
ク10を回転駆動するスピンドルモータ41の回転制御
とは、回転数減衰演算器を含むシステムコントローラ4
2によって行われる。即ち、システムコントローラ42
は、移動量情報をピックアップ移動制御手段43に出力
し、ピックアップ移動制御手段43は、ピックアップ移
動手段44を介してピックアップ39をディスクの径方
向に駆動制御する。ピックアップ移動手段44は、リニ
アエンコーダ等によってピックアップ39の半径位置を
検出し、ピックアップ移動制御手段43を介してシステ
ムコントローラ42に半径位置情報を供給する。システ
ムコントローラ42は、半径位置情報に基づいて前述し
た指数に基づく回転数を計算し、スピンドルモータ制御
手段45に回転数情報を供給する。スピンドルモータ制
御手段45は、回転数情報に基づいてスピンドルモータ
41を駆動制御する。
【0026】ピックアップ39から光ディスク10に照
射される記録光は一定のデータレートで与えられ、その
データレートによって記録密度が決定される。
【0027】また、スピンドルモータ41を一定回転で
回転制御し、ピックアップ39を一定速度で半径方向に
駆動し、記録信号制御装置及び電圧変換装置34のデー
タレートを変化させることによっても同様の光ディスク
10を製作することができる。
【0028】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
外周側の線記録密度は、CAV方式とCLV方式の中間
の密度となり、データレート一定の条件を満たすために
は、外周側の回転数もCAV方式とCLV方式の中間の
回転数となる。従って、外周アクセス時の回転数が極端
に低下するのを防止して回転制御を容易にし、且つ記録
密度も向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る光ディスクを従来のCAV方
式及びCLV方式と比較して示す図である。
【図2】 この発明に係る光ディスク再生装置のブロッ
ク図である。
【図3】 同光ディスクの半径位置と回転数との関係を
示す図である。
【図4】 同光ディスクの半径位置と記録密度との関係
を示す図である。
【図5】 同光ディスクの記録密度を高めた時の半径位
置と回転数との関係を示す図である。
【図6】 同光ディスクの回転数を決定する係数を変え
たときの半径位置と回転数との関係を示す図である。
【図7】 同光ディスクの原盤記録装置の例を示すブロ
ック図である。
【符号の説明】
10…光ディスク、20…光ディスクドライブ装置、2
1…スピンドルモータ、22…光ピックアップ、23…
送りモータ、24…RFアンプ、25…EFM・CIR
Cデコーダ、26…メモリコントローラ、27…バッフ
ァメモリ、28…システムコントローラ、29…サーボ
制御部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半径r1における線記録密度をD1とし、
    半径r2(但し、r1<r2)における線記録密度をD2と
    したとき、1>D2/D1>r1/r2を満たすように内周
    側から外周側にかけて記録密度が徐々に低下していくよ
    うにデータが記録されることを特徴とする光ディスク。
  2. 【請求項2】 内周側から外周側へかけて線記録密度が
    徐々に低下するようにデータが記録される光ディスクで
    あって、 前記光ディスクの内周半径をrs、外周半径をre、標準
    記録密度の光ディスクの内周半径rsのアクセス時の回
    転数をRs、同じく外周半径reのアクセス時の回転数を
    Re、前記標準記録密度の光ディスクの線速度をS0、前
    記標準記録密度よりも高い高記録密度の光ディスクの線
    速度をS、指数xを下記数1で示す値とし、 【数1】 aを0.9≦a≦1.1の係数、rを光ディスクのアク
    セス位置の半径としたとき、1/raxに比例するように
    前記光ディスクの回転数を変化させたとき、アクセス位
    置に拘わらず常に一定のデータレートとなるような記録
    密度でデータが記録されることを特徴とする光ディス
    ク。
JP32909697A 1997-11-28 1997-11-28 光ディスク Pending JPH11162116A (ja)

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JP32909697A JPH11162116A (ja) 1997-11-28 1997-11-28 光ディスク

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JP32909697A JPH11162116A (ja) 1997-11-28 1997-11-28 光ディスク

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JPH11162116A true JPH11162116A (ja) 1999-06-18

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JP32909697A Pending JPH11162116A (ja) 1997-11-28 1997-11-28 光ディスク

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