JPS61172223A

JPS61172223A - デイスク装置

Info

Publication number: JPS61172223A
Application number: JP1308085A
Authority: JP
Inventors: Tomohisa Yoshimaru; 朝久吉丸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-01-26
Filing date: 1985-01-26
Publication date: 1986-08-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明はたとえば情報の記録あるいは再生を光ディス
クに対して行う光デイスク装置などのディスク装置に関
する。

〔発明の技術的背景〕

近年、多量に発生する文書などの画像情報を２次元的な
光走査により光電変換し、との光電変換された画像情報
を画像記録装置に記録し、あるいはそれを必要に応じて
検索、再生し、・・−トコビーあるーはソフトコピーと
して再生出力し得る画像情報ファイル装置における画像
記録装置として最近、光デイスク装置が用いられている
。

従来、このような光デイスク装置にあっては、スパイラ
ル状に情報を記録する光ディスクが用いられ、この光デ
ィスクの半径方向にリニアモータで直線移動する光学ヘ
ッドにより情報の記録あるいは再生が行われるようにな
っている。

そして、上記光学ヘッドは、重ね格子の原理を使った非
接触の光学リニアスケールと光学マスクとによる位置検
出器を用いた位置決め方法で、数十ミクロン以下の位置
決めが行われている。

ところで、このような光デイスク装置では、光ディスク
の高密度記録のため、光ディスクの内側から外側に移動
するのに従って、光ディスクの回転数を遅くつまシ光学
ヘッｒから光ディスクを見たときに等速となる線速度一
定方式（ＣＬｖ方式）によシ、記録、再生を行うように
なっている。また、記録、再生の安定化、およびアクセ
ス時間の短縮化のためには、光ディスクの回転数が一定
な回転数一定方式（ＣＡＶ方式）により、記録、再生を
行うようになっている。

このような光デイスク装置では、ＣＬＶ方式でデータの
記録、再生を行う場合、光学ヘッドの半径位置に対応し
て回転速度を変えているため、モータの回転数が安定す
るのに時間がかかり、その回転数もあまシ速すものを用
いることができず、したがってアクセス時間が長く、シ
がもデータ転送速度が遅くなってしまっていた。また、
ＣＡＶ方式でデータの記録、再生を行う場合、高密度な
記録を行うことができな−という欠点を有して込た。

そこで、光ディスクの記録あるいは再生位置を検出し、
この検出結果にともなってデータの記録あるいは再生タ
イミングを制御し、上記光ディスクを一定速度で回転さ
せた状態で、上記記録あるいは再生タイミングでデータ
の記録あるいは再生を行うことによシアクセス時間の短
縮ができ、しかも記録容量の増大が図れるもの力よ考見
られている。

〔背景技術の問題点〕

しかしながら、上記のような光デイスク装置では、たと
えば光ディスクの回転速度を６０Ｏｒｐｍに固定すると
、データ処理速度が４Ｍｂｉｔ／ｓｅａ〜８　Ｍｂｉｔ
／ｓｅｅと２倍の速度変化が発生し、回路が安定化しな
−、また平均処理速度が遅いという欠点があった。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
どするところは、アクセス時間の短縮ができ、記録容量
の増大が図れ、しかも回路が安定化し、平均処理速度が
速いディスク装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は上記目的を達成するために、ディスクのアク
セス位置を検出し、この検出結果にとも彦ってデータの
記録あるいは再生タイミングを制御手段で制御し、デー
タの記録あるいは再生時、上記ディスクを内側と外側で
回転速度を変更し、この変更した速度で上記ディスクを
回転させた状態で、上記制御手段に応じた記録あるいは
再生タイミングでデータの記録あるいは再生を行うよう
にしたものである・〔発明の実施例〕以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図において、光ディスク（ディスク）１はモータ２
によって回転駆動されるようになっている。上記光ディ
スク１は第２図に示すように、たとえばガラスあるｂは
プラスチックスなどで円形に形成された基板の表面にテ
ルルあるいはビスマスなどの金属被膜層がドーナツ形に
コーティングされておシ、その金属被膜層の中心部近傍
には切欠部つｔ、ｂ基準位置マーク１１が設けられてい
る。また、上記光デイスク１上は基準位置マーク１１を
「ＯＪとして「Ｏ〜２５５」の２５６セクタに分割され
るようになっている。

上記光デイスク１上には可変長の情報（画像情報）が複
数のブロックにわたって記憶されるようになってお）、
光デイスク１上の３６０００トラツクに３０万ブロツク
の情報が記憶されるよ５になって込る。なお、上記光デ
ィスクＩＫ６一（ポおける１ブロツクのセクタ数はたとえば内側で４０セク
タになシ、外側では２ｏセクタになるようになっている
。また、各ブロックがセクタの切換え位置で終了しない
場合、第２図に示す第０ブロツクと第１ブロツクとで示
すように、ブロックギャップを設け、各ブロックが必ず
セクタの切換え位置から始まるように□なっている。

上記ブロックの開始位置にはブロック番号、トラック番
号などからなる！ロックヘッダＡがたとえば光ディスク
ツの製造時に記録されるようになっている。

また、上記光ディスク１は、第３図に示すように実際の
データ記録領域１ａが、中心から、１６　（７２，５ｍ
＋　）からｒｍ　（１４５ｍｍ）の間の７２．５ｍｍの
幅の領域で構成されている。このデータ記録領域１ａに
は、９００ｒｐｍの回転域となっている領域ａと６０Ｏ
ｒｐｍの回転域となっている領域すとからなシ、それら
の領域ａ、ｂがオーバラツゾするところは領域Ｃとなっ
ている。この領域Ｃにおける回転数は、最内周側から連
続して領域Ｃのアクセスを行う場合は９００　ｒｐｍと
なシ、最外周側から連続して領域Ｃのアクセス、あるｂ
は１ｃ領域から最外周側の領域すのアクセスを行う場合
は６００　ｒｐｍとなって因る。

上記モータ２は後述するＰＬＬモータ制御回路１７によ
って光ディスク１ｔｆＣおける領域ａ＋ｂとで異なって
一定の速度（９００’ｒｐｍある込は６００ｒｐｍ）で
回転が制御されるスピンドルモータで構成されて込る。

上記モータ２の軸３には、第４図に示すように、信号発
生用マーク４Ｍが一定間隔で設けられている円板４が固
定されていて、との円板４のマーク４Ｍを発光ダイオ−
Ｖと受光素子とからなる検出器７により光学的に検出す
るようになっている。また、上記ディスク１の下方には
前記基準位置マーク１□を光学的に検出する発光ダイオ
ードと受光素子とからなる検出器８が設けられている。

上記検出器７の出力つまシ受光素子の出力は増幅部９を
介してセクタカウンタ１０のクロック７４ルス入力端に
供給され、このセクタカウンタ１ｏのリセット入力端に
は上記検出器８の出力つまり受光素子の出力が増幅部１
１を介して供給される。

また、上記光ディスク１の下方には、情報の記憶、再生
を行うための光学ヘッド１２が光ディスク１の平径方向
に移動可能に設けられている。この光学ヘッドはたとえ
ば半導体レーザ発振器、コリメーティングレンズ、ビー
ムスプリッタ、λ／４波長板、対物レンズ、および受光
器などから構成される周知のものである。上記光学ヘッ
ド１２の出力は２値化回路１３に供給され、この２値化
回路１３で２＠化された信号は復調回路１４で復調され
て制御回路１５に供給される。上記復調回路１４は後述
するプログラマグルシンセサイデ２３からのクロック信
号に応じて再生データの復調を行うものである。上記制
御回路１５は外部装置つｔ、ｂホストコンピュータ（図
示しない）からの信号に応じて装置全体を制御するもの
である。上記制御回路１５はたとえば記録あるいは再生
を行うブロック番号が供給されたとき、記憶回路１６に
記憶されて込る変換チーゾルに応じてアクセスするトラ
ック番号、開始セクタ番号を算出するとともに、クロッ
ク速度情報が得られるものである・上記記憶回路１６に
は第５図に示すように、２５６トラツクごとの光ディス
ク１のクロック速度情報と、このクロック速度における
１ブロツクのセクタ数と、上記速度における２５６トラ
ツク内の最初のブロックの番号とそのブロックの開始セ
クタとが対応した変換テーブルが記憶されてｂるもので
ある。上記制御回路１５がたとえばｆロック番号「１０
」がホストコンピュータから供給されたとき、記憶回路
１６の記憶内容によシそのブロック番号がＯ〜２５５ト
ラックの間で、そのトラック内における最初のブロック
のブロック番号が「０」で開始セクタが「００」で、１
ブロツクのセクタ数「４０」が得られ、これに応じてプ
ロ、り番号「１０」のトラック数、セクタ数を算出する
。すなわち、「ｆ（目的のブロック番号−最初のブロッ
ク番号）×セクタ数＋開始セクタ）÷２５６＋最初のプ
ロ、りのトラック番号」により得られる商がトラック数
で余りがセクタ数となり、この場合、トラック「１」、
開始セクタｒ１４４Ｊが算出される。

上記制御回路１５は、領域ａに対するアクセスを行う場
合、後述するプログラマブルカウンタ２４に対して２進
でのカウント動作を選択する選択信号を出力し、領域す
に対するアクセスを行う場合、上記プログラマゾルカウ
ンタ２４に対して３進でのカウント動作を選択する選択
信号を出力するものである。

上記制御回路１５は上記アクセス時に得られるクロック
速度情報に応じて後述するプログラマブルシンセサイザ
２３を制御することにょシ、前記光学ヘッド１２に対す
る光ディスク１のトラックのデータが線速一定となるよ
うに、変調、復調を行わせしめるものである。また、上
記制御回路１５は、トラック番号を算出したとき、その
トラック番号をスケール値に変換し、このスケール値と
図示しなり位置検出器の出力により検出される位置とが
一致するまでリニアモーメト９ライ−々１８を駆動制御
するようになっている。このリニアモータドライバ１８
は、制御回路１５の制御によシリニアモータ機構１９で
光　　　　゛学ヘッ）１１２を移動せしめ、光学ヘラＰ
Ｊ、？のビーム光が所定のトラックを照射せしめるよう
になっている。上記リニアモータ機構１９は、光学へ、
、？１２を光デイスク１上における半径方向に移動させ
るものである。また、制御回路１５は上記アクセス時に
目的のトラックに光学へ、？１２が対応したとき、開始
セクタと前記セクタカウンタ１００カウント値が一致し
たときに、光学ヘッド１２の記録、再生動作を開始せし
めるものである。

また、上記制御回路１５はホストコンピ−タからの記録
データを変調回路２０で変調してレーザドライバ２１に
供給する。上記変調回路２０は後述するゾログラマプル
シンセサイザ２３からのクロック信号に応じて記録デー
タの変調を行うものである。上記レーデドライバ２１は
供給される変調信号に応じて光学ヘッド１２内の半導体
レーザ（図示し々′ｌＡ）を駆動することにより、デー
タの記録を行うものである。

また、２２は基準クロック発振器であシ、これは基準ク
ロックを発生するものである。この基準クロック発振器
２２からの基準クロックはプログラマブルカウンタ２４
に供給される。このプログラマブルカウンタ２４は、供
給される基準クロックを制御回路１５から供給されてい
る選択信号に応じて２進あるいは３進でカウントシ、こ
のカウント出力としての基準クロック信号（２進のとき
は９　Ｍｂｉｔ／ｓｅｅ　、　３進のときは６　Ｍｂｉ
　ｔ／ｓｅｃ　）が出力されるものである。上記プログ
ラマブルカウンタ２４からの基準クロック信号はプログ
ラマブルシンセサイザ２３および上記ＰＬＬモータ制御
回路１７に供給される。

上記ＰＬＬモータ制御回路１７はプログラマグルカウン
タ２４から供給される基準クロック信号に応じて前記モ
ータ２を駆動することによシ、９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの基
準クロック信号が供給されてｂる場合、モータ２を速度
９００　ｒｐｍで回転し、６Ｍｂｌｔ／＋ｓｅｅの基準
クロック信号が供給されている場合、モータ２を速度６
００ｒｐｍで回転するものである。

上記ゾログラマプルシンセサイザ２３は供給される基準
クロック信号を周込て、上記制御回路１５から供給され
るクロック速度情報に応じた時間幅のクロック信号を発
生するものである。

すなわち、光学ヘラ？１２の位置が光ディスク１の外側
方向へ移動するのに対応してクロック信号の時間幅が短
かくなるようになっている。

すなわち、領域ａの場合は９Ｍｂｉｔ／ｓｅｅの基準ク
ロック信号を用りてクロ、り速度情報に応じた時間幅の
クロ、り信号を発生し、領域すの場合は６Ｍｂｉｔ／ｓ
ｅｅの基準クロック信号を用いてクロック速度情報に応
じた時間幅のクロ、り信号を発生するようになっている
。上記プログラマブルシンセサイザ２３のクロック信号
は上記復調回路１４、変調回路２０へ供給されるように
なってｂる。

次に、このような構成において動作を説明する。まず、
データの記録について説明する。たとえば今、図示しな
いホストコンピュータカラ記録を行う（アクセスする）
ブロック番号が制御回路１５に供給されたとする。する
と、制御回路１５は記憶回路１６の変換テーブルを用−
て目的とするブロックのトラックと開始セクタとクロッ
ク速度情報とを算出する。すなわち、制御回路１５は変
換テーブル内の目的のブロック番号が含まれるトラック
の範囲とクロ、り速度情報とを判断し、そのトラックの
範囲のデータに応じて「（（目的のブロック番号−最初
のブロック番号）×セクタ数＋開始セクタ）÷２５６＋
最初のブロックのトラック番号」の演算を行い、この演
算結果により目的のゾロツクのトラック番号と開始セク
タとが算出される。これによシ、制御回路１５は上記ク
ロック速度情報をプログラマブルシンセサイザ２３に出
力する。

また、上記制御回路１５はアクセスするトラック番号に
よシ、領域ａ＋ｂを判断し、その領域に対応した選択信
号をプログラマブルカウンタ２４に出力する。これによ
シ、プログラマゾルカウンタ２４は、その選択信号に応
じて２進ある込は３進で基準クロックをカウントし、と
のカウント出力としての基準クロ、り信号を出力する。

したがって、プログラムカウンタ２４は、２進の場合、
９　Ｍｂ　ｉ　ｔ／ｓ　ｅ　ｅの基準クロック信号、３
進の場合、６Ｍｂｉｔ／ｓ＠ｅの基準クロック信号ヲプ
ログラマブルシンセサイデ２３およびＰＬＬモータ制御
回路１７に出力する。この結果、ＰＬＬモータ制御回路
１７はモータ２を速度９００ｒｐｍ、あるいは速度６０
０　ｒｐｍで回転する。また、プログラマブルシンセサ
イザ２３はプログラマゾルカウンタ２４からの基準クロ
、り信号を用いて、制御回路１５から供給されるクロッ
ク速度情報に応じた時間幅のクロック信号を発生し、変
調回路２０および復調回路１４へ供給する。

また、上記トラ、り番号によシ、制御回路１５はそのト
ラック番号をスケール値に変換し、このスケール値と図
示しない位置検出器の出力によシ検出される位置とが一
致するまでリニアモータドライバ１８を駆動することに
よシ、光学ヘラＰ１２を移動せしめる。ついで、制御回
路１５はセクタカウンタ１θのカウント値と上記開始セ
クタとが一致した際、光ディスク１に対するデータの記
録を開始する。このとき、制御回路１５からの記録デー
タは変調回路２０でプログラマブルシンセサイザ２３か
らのクロック信号に応じて変調され、レーデドライパ２
１へ供給される。これによシ、レーデドライ／９２１は
供給される変調信号に応じて光学ヘッド１２内の半導体
レーザ（図示しない）を駆動することによシ、データの
記録を行う。

また、他のプロ、クヘデータを記録する場合も上記同様
に行えるようになっている。ただし、上記ブロック位置
が領域ａの場合、外周方向へ位置するのにしたがって、
プログラマゾルカウンタ２４から出力される９Ｍｂｉｔ
／ｓｅａのクロック信号に対応してプログラマブルシン
セサイザ２３から出力されるクロ、り信号を速くした状
態でデータの記録が行われ、上記ブロック位置が領域す
の場合、外周方向へ位置するのにしたがって、プログラ
マブルカウンタ２４から出力される６Ｍｂｉｔ／ｇｅｅ
の基準クロック信号に対応してプログラマブルシンセサ
イザ２４から出力されるクロック信号を速くした状態で
データの記録が行われる。

したがって、光デイスク１上にはあたかも線速一定でデ
ータが記録された場合と同じに高密度の記録が行われる
ものである。

次に、データの再生について説明する。まず、図示しな
いホストコンビ、−夕から再生を行う（アクセスする）
ｆロック番号が制御回路１５に供給される。すると、制
御回路１５は記憶回路１６の変換テーブルを用いて目的
とするプロ、りのトラ、りと開始セクタとクロック速度
情報とを算出する。すなわち、制御回路１５は変換テー
ブル内の目的のブロック番号が含まれるトラ、りの範囲
とクロック速度情報とを判断し、そのトラックの範囲の
データに応じて「（（目的のプロ、り番号−最初のプロ
、り番号）×セクタ数十開始セクタ）÷２５６＋最初の
ブロックのトラック番号」の演算を行い、この演算結果
によシ目的のゾロツクのトラック番号と開始セクタとが
算出される。これにより、制御回路１５は上記クロック
速度情報をプログラマブルシンセサイザ２３に出力する
。

また、上記制御回路１５はアクセスするトラック番号に
よシ、領域ａ＋ｂを判断し、その領域に対応した選択信
号をプログラマゾルカウンタ２４に出力する。これによ
シ、プログラマゾルカウンタ２４は、その選択信号に応
じて２進あるいは３進で基準クロ、りをカウントし、こ
のカウント出力としての基準りｉツク信号を出力する。

したがって、ゾロダラムカウンタ２４は、２進の場合、
９Ｍｂｉｔ／ｓｅｃの基準クロック信号、３進の場合、
６　Ｍｂ　ｉ　ｔ／ａ　ａ　ｅの基準クロ、り信号をプ
ログラマブルシンセサイザ２３およびＰＬＬモータ制御
回路７７に一出力する。この結果、ＰＬＬモータ制御回
路１７はモータ２を速度９００ｒｐｍ、　６るいは速度
６００　ｒｐｍで回転する。また、プログラマブルシン
セサイザ２３はプログラマブルカウンタ２４からの基準
クロック信号を用いて、制御回路１５から供給されるク
ロック速度情報に応じた時間幅のクロック信号を発生し
、変調回路２０および復調回路１４へ供給する〇また、
上記トラ、り番号によ如、制御回路１５はそのトラ、り
番号をスケール値に変換し、このスケール値と図示しな
い位置検出器の出力によシ検出される位置とが一致する
までリニアモータドライバ１８を起動することによシ、
光学ヘッド１２を移動せしめる。ついで、制御回路１５
はセクタカウンタ１０のカウント値と上記開始セクタと
が一致した際、光ディスク１に対するデータの再生を開
始する。このとき、光学ヘッド１２の読取信号は２値化
回路１３に供給され、この２値化回路１３で２値化され
た信号は復調回路１４に供給される。この復調回路１４
は、２値化回路１３からの信号をプログラマブルシンセ
サイザ２３からのクロック信号に応じて復調し、この復
調した再生データを制御回路１５へ出力する。すると、
制御回路１５はその再生データを図示しないホストコン
ピュータへ転送する。

また、他のブロックのデータを再生する場合も上記同様
に行えるようになっている。ただし、上記ブロック位置
が領域ａの場合、外周方向へ位置するのにしたがって、
プログラマブルカウンタ２４から出力される９Ｍｂｉｔ
／ｓｅｃのクロック信号に対応してプログラマブルシン
セサイザ２３から出力されるクロック信号を速くした状
態でデータの再生が行われ、上記ブロック位置が領域す
の場合、外周方向へ位置するのにしたがって、プログラ
マゾルカウンタ２４から出力される６　Ｍｂｉ　ｔ／ｌ
ｈｅ　ａの基準クロ、り信号に対応してプログラマブル
シンセサイザ２４から出力されるクロック信号を速くし
た状態でデータの再生が行われる。したがって、光デイ
スク１上のデータの再生が高速度で行われるものである
。

上記したように、光ディスクの内側（ａ領域）と外側（
ｂ領域）とで、モータの速度を変更す−２１−“ ルヨウにしたので、とのモータの速度を変更するのに、
時間がかかるが、通常のデータ処理では、近くにあるデ
ータを連続処理することが多部ので、その欠点が表面に
でることは少ない。

また、上記したように、光ディスクを内側と外側とで異
なった所定の速度で回転し、記録時、あるいは再生時、
光ディスクの位置に対応したクロックで変調あるいは復
調を行うようにしたので、光ディスクを高回転つま、１
）　ｒ　６００ｒｐｍあるいは９００ｒｐｍＪで作動さ
せることができ、記録時あるいは再生時のホストコンピ
ータとのデータ転送速度も平均でｒ　７．５Ｍｂｉｔ／
ｇ・Ｃ」と速くすることができ、平均アクセス時間をｒ
　Ｏ，３ｓｅｅ　Ｊにすることができ、記録容量をＣＬ
Ｖ方式と同じ６万枚Ｃ人４）に増大することができるよ
うになっている。この発明と従来のＣＡＶ方式、　ＣＬ
Ｖ方式との比較を表１に示す。

＝２２− また、光ディスクの回転速度が内側で９０Ｏｒｐｍ、外
側で６００　ｒｐｍと変化し、この変化釦合セてプログ
ラマブルカウンタが２進と３進に切り変わることによシ
、データ処理速度が６　Ｍｂｉ　ｔ／ｉｅｅ〜９　Ｍｂ
ｉ　ｔ／ｓ＠ｅの速度変化となシ、変化の範囲が縮ｔｂ
、回路が安定化し、しかも平均処理速度（平均７．５　
Ｍｂｉ　ｔ／ｓ＠ｅ　）が速くなる。

々お、前記実施例では、光ディスクの回転速度が、内側
と外側で２段階に変更する場合について説明したが、３
段階以上に変更する場合も同様に実施できる。また、デ
ィスクとして光ディスクを用すたが、これに限らずたと
えば磁気ディスク、フロッピーディスクなどを用すた場
合も同様に実施できる。

〔発明の効果〕以上詳述したようにこの発明によれば、ディスクを一定
速度で回転し、アクセス時間の短縮ができ、記録容量の
増大が図れ、しかも回路が安定化し、さらにデータの転
送速度を速くできるディスク装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１図は概略
構成図、第２図および第３図は光ディスクの構成を示す
平面図、第４図は円板と検出器との関係を説明するため
の斜視図、第５図は変換テーブルの記憶例を示す図であ
る。１・・・光ディスク（ディスク）、２・・・モータ、１
０・・・セクタカウンタ、１２・・・光学ヘッド、１３
・・・２値化回路、１５・・・制御回路、１６・・・記
憶回路、１７・・・ＰＬＬ　％−タ制御回路、１９・・
・リニアーＥ：−タ機構、２１・・・レーザドライ／４
　、Ｊ　Ｊ・・・基準クロック発振器、２３・・・プロ
グラマデルシンセサイザ、２４・・・プログラマブルカ
ウンタ。出願人代理人　弁理土鈴　江　武　彦第１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スパイラル状あるいは同心円状のトラックを有す
るディスクを回転し、データの記録あるいは再生を行う
ディスク装置において、前記ディスクのアクセス位置を
検出する検出手段と、この検出手段による検出結果にと
もなってデータの記録あるいは再生タイミングを制御せ
しめる制御手段と、データの記録あるいは再生時、前記
ディスクを内側と外側とで回転速度を変更する手段と、
この手段で前記ディスクを回転させた状態で、前記制御
手段に応じた記録あるいは再生タイミングでデータの記
録あるいは再生を行う記録、再生手段とを具備したこと
を特徴とするディスク装置。
（２）前記制御手段による記録あるいは再生タイミング
が、ディスクをアクセスする時、内側よりも外側へ行く
ほど速いことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ディスク装置。
（３）前記ディスクの回転速度が、ディスクをアクセス
する時、外側よりも内側の方が速いことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のディスク装置。