JP3773395B2 - ディスク状記録媒体駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスク状記録媒体を回転駆動しつつ、情報の読出し又は書込みを行なうディスク状記録媒体駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばＣＤやＤＶＤ等の、螺旋状のトラック上に一定密度で再生情報を記録するディスク状記録媒体(以下、ディスクという)の情報読出し又は書込みを制御する方式として、単位時間にピックアップが読み出す若しくは書込むトラック長さ(いわゆる線速度)を一定に保ち、ディスクの内周・外周側で、その回転速度を変化させるＣＬＶ制御方式と、ディスクの回転速度を一定に保ち、ディスクの内周・外周側で、読み出される若しくは書き込まれる情報の転送速度を変化させるＣＡＶ制御方式とが知られている。一般に、ＣＬＶ制御方式を採用したディスク駆動装置は、線速度をリアルタイムでモニタし、線速度を一定とする調整を行なうことにより、ディスク上の情報読出し又は書込み位置に基づいて、回転速度を変化させる構成を有している。他方、ＣＡＶ制御方式を採用したディスク駆動装置は、ディスクの回転速度をリアルタイムでモニタし、その回転速度を一定とする調整を行ないつつ、単位時間当たりに読み出される若しくは書き込まれる情報の量に応じて、読出し・書込み信号処理の実行速度を調整する構成を有している。
【０００３】
ところで、上記ＣＬＶ制御方式およびＣＡＶ制御方式のいずれかを採用したディスク駆動装置は、制御方式の変更を伴なわないため、比較的簡単な構成を有するものの、それぞれについて特有の問題が存在する。ＣＬＶ制御方式では、常時、ディスクを回転駆動するスピンドルモータの回転軸の加減速作業が必要とされるため、該回転軸に対して負荷が継続的に加わることになり、また、それに必要とされる電力の消費が大きくなる。他方、ＣＡＶ制御方式では、ディスクの内周側で、読み出される又は書き込まれる情報量が少なく、また、ディスクの外周側では、情報の転送処理等の信号処理が追いつかなくなることがある。
【０００４】
このような問題を抑制する装置として、従来では、ＣＬＶ制御方式及びＣＡＶ制御方式を任意に変更し得るディスク駆動装置、若しくは、ディスクの内周側ではＣＡＶ制御を行ない、ディスクの半径方向における所定位置から外周側ではＣＬＶ制御を行なう制御方式(所謂、パーシャルＣＡＶ制御方式)を実行し得るディスク駆動装置等の、ＣＬＶ制御方式及びＣＡＶ制御方式の両方に対応可能なディスク駆動装置が知られている。かかるディスク駆動装置では、通常、ＣＬＶ制御用回路及びＣＡＶ制御用回路が別個に装備されており、ディスク上の情報読出し又は書込み位置に基づき、それらの回路が切り替えられて用いられるようになっている。これに関連して、例えば特開平９−７３７１５号公報(特許第２８０９２０６号)，特開平１０−９２１００号公報および特開平１０−１０６１３６号公報には、ＣＬＶ制御方式及びＣＡＶ制御方式に対応可能なディスク駆動装置が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来知られるＣＬＶ制御方式及びＣＡＶ制御方式の両方に対応可能なディスク駆動装置では、ディスク上の読出し又は書込み位置に基づき、異なる２方式が切り替えられ、この切替に際しては、スピンドルモータの回転速度が急速に変化させられることがある。この場合、読み出される若しくは書き込まれる情報と、その情報の量に応じて生成される同期クロック信号との間にずれが生じる惧れがある。このことは、特にディスクへ情報を書き込む上で不都合となり、例えばＣＤ−Ｒのような再書込みが不可能である記録媒体には、使用が困難であった。
【０００６】
本発明の目的は、比較的簡単な構成で、ＣＬＶ制御方式及びＣＡＶ制御方式に対応可能であるディスク状記録媒体駆動装置及び方法を提供することである。
また、本発明の別の目的は、制御方式の切替に際して、安定性の高い情報読出し及び書込みを実現し得るディスク状記録媒体駆動装置及び方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、螺旋状のトラック上に密度一定で情報が記録されるディスク状記録媒体を回転駆動しつつ、情報の読出し又は書込みを行なうディスク状記録媒体駆動装置において、ディスク状記録媒体の回転速度に比例したパルス信号を生成するエンコーダと、ディスク状記録媒体において読み出される若しくは書き込まれる情報の量に応じて、同期クロック信号を生成する同期クロック生成手段と、該同期クロック生成手段からの同期クロック信号に基づき、線速度に比例したパルス信号を生成するＣＬＶ基準信号生成手段と、上記エンコーダ及びＣＬＶ基準信号生成手段より入力されたパルス信号が一定間隔にあらわれるように制御を行なうＦＧサーボ回路と、該ＦＧサーボ回路への入力信号を、ディスク状記録媒体上の所定の情報読出し又は書込み位置に基づき、上記エンコーダからのパルス信号と上記ＣＬＶ基準信号生成手段からのパルス信号との間で切り替える切替器とを有していることを特徴としたものである。
【０００８】
かかる構成によれば、ＦＧサーボ回路に対して、エンコーダから回転速度に比例したパルス信号が入力され、そのパルス信号が一定間隔にあらわれるように制御されて、ＣＡＶ制御方式が実現される。他方、ＦＧサーボ回路に対して、ＣＬＶ基準信号生成手段から線速度に比例したパルス信号が入力されることにより、該パルス信号は一定間隔にあらわれるように制御され、ＣＬＶ制御方式が実現される。上記ディスク状記録媒体駆動装置は、比較的簡単な構成でまた低コストで、ＣＡＶ制御方式及びＣＬＶ制御方式に対応可能である。
【０００９】
また、本願の請求項２に係る発明は、上記請求項１に係る発明において、上記切替器が、エンコーダからのパルス信号がＦＧサーボ回路へ入力するように設定され、ＣＡＶ制御方式でディスク状記録媒体の情報読出し又は書込みが制御される間に、上記ＣＬＶ基準信号生成手段がエンコーダからのパルス信号に位相を合わせて動作するように、上記エンコーダからのパルス信号が上記ＣＬＶ基準信号生成手段へ入力する構成を有していることを特徴としたものである。
【００１０】
かかる構成によれば、ディスク状記録媒体の内周側でＣＡＶ制御方式が採用される場合に、ＣＬＶ基準信号生成器が、エンコーダからのパルス信号を受信して、それと位相を合わせるように動作する。これにより、ＣＬＶ制御方式への切替に際して、ＦＧサーボ回路への入力信号の周波数をほぼ一定に維持し、ディスクの回転速度をスムースに変化させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、ディスク状記録媒体として、例えばＣＤ，ＤＶＤなどの、螺旋状のトラック上に一定密度で情報を記録するものが用いられる。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態に係るディスク駆動装置の構成を示すブロック図である。このディスク駆動装置１０は、ディスク状記録媒体(以下、ディスクという)１を回転駆動するスピンドルモータ２と、該スピンドルモータ２の回転速度、すなわちディスク１の回転速度の大きさに比例する周波数を備えたパルス信号を発生するエンコーダ３と、ディスク１に記録された情報をレーザビームで読み出すピックアップ(図中のＰＵ)４と、該ピックアップ４により読み出された情報を二値化信号として検出する再生信号検出手段５と、検出された情報の量に応じた同期クロック信号を生成する同期クロック生成手段６と、再生信号検出手段５により検出された情報に基づき、ピックアップ４のトラッキングサーボ制御及びフォーカシングサーボ制御を行なうサーボ手段７と、ピックアップ４に含まれるレーザデバイスを駆動するレーザ駆動手段８と、再生信号検出手段５により検出された情報信号および同期クロック生成手段６により生成された同期クロック信号を受信して、再生・記録の信号処理を行なう再生・記録信号処理器９とを有している。
【００１２】
また、ディスク駆動装置１０は、同期クロック生成手段６からの同期クロック信号を受信して、該ＣＬＶ制御時に用いられる基準クロック信号を生成し得るＣＬＶ基準信号生成器２０と、波形整形器１４，回転速度検出器１５及びスピンドルサーボ手段１６から構成され、入力信号に基づき、スピンドールモータ２をサーボ制御するＦＧサーボ回路１３と、ＣＬＶ基準信号生成器２０からの基準クロック信号とエンコーダ３からのパルス信号との間で、ＦＧサーボ回路１３への入力信号を切り替える切替器１２と、スピンドルモータ２を駆動制御する回転駆動部１７とを有している。
【００１３】
かかる構成を備えたディスク駆動装置１０では、切替器１２の設定に応じて、ディスク１の情報読出し又は書込みを制御する方式が、ＣＡＶ制御方式とＣＬＶ制御方式との間で切り替えられる。すなわち、切替器１２が、エンコーダ３からのパルス信号がＦＧサーボ回路１３へ入力するように設定された場合、ディスク駆動装置１０は、ＣＡＶ制御方式でディスク１の情報読出し又は書込みを制御する。このとき、エンコーダ３からＦＧサーボ回路１３へ入力されたパルス信号は、波形整形器１４を介して整形された上で、回転速度検出器１５に送られ、回転速度検出器１５では、パルス信号からスピンドルモータ２の回転速度(すなわちディスク１の回転速度)が検出される。スピンドルサーボ手段１６は、予め設定された所定の回転周波数を参照しつつ、ディスク１の回転速度に比例した入力パルス信号の間隔が一定になるように、すなわち、回転速度検出器１５で検出される回転速度が一定になるように加減速信号を生成し、回転駆動部１７へ出力する。回転駆動部１７は、入力された加減速信号に基づき、スピンドルモータ２を駆動制御する。
【００１４】
このように、上記ディスク駆動装置１０では、ＣＡＶ制御方式でディスク１の情報の読出し又は書込みを制御する場合、ディスク１の回転速度をリアルタイムでモニタし調整を行なうことにより、ディスク１上の情報読出し又は書込み位置にかかわらず、ディスク１の回転速度を一定に維持することができる。また、この場合には、ディスク１の内周側及び外周側で線速度が異なることから、ピックアップ４により単位時間当たりに読み出される情報量が異なるが、これに対応すべく、上記ディスク駆動装置１０では、読み出される情報量に応じた同期クロック信号が同期クロック生成手段６で生成され、その同期クロック信号は、再生・記録信号処理器９により、基準クロック信号として用いられる。これにより、再生・記録信号処理器９は、読み出される情報量の変化に応じて、再生・記録信号の処理速度を変化させることが可能となる。
【００１５】
また、一方、切替器１２が、ＣＬＶ基準信号生成器２０からの基準クロック信号がＦＧサーボ回路１３へ入力するように設定された場合には、ディスク駆動装置１０が、ＣＬＶ制御方式でディスク１の情報読出し又は書込みを制御する。ＦＧサーボ回路１３へ入力される基準クロック信号は、ＣＬＶ基準信号生成器２０により生成される、同期クロック生成手段６からの同期クロック信号に比例するパルス信号である。このとき、ＦＧサーボ回路１３内のスピンドルサーボ手段１６は、同期クロック生成手段６からの同期クロック信号に比例するパルス信号の間隔が一定になるように、すなわち、回転速度検出器１５で検出される速度が一定になるように加減速信号を生成し、回転駆動部１７へ出力する。このＣＬＶ制御に際して、回転速度検出器１５は、ディスク１における情報読出し又は書込みによる線速度を検出する。回転駆動部１７は、スピンドルサーボ手段１６から入力された加減速信号に基づき、スピンドルモータ２を駆動制御する。
【００１６】
このように、上記ディスク駆動装置１０では、ＣＬＶ制御方式でディスク１の情報読出し又は書込みを制御する場合、読出し又は書込みによる線速度を、同期クロック生成手段６からの同期クロック信号より検出して、それをモニタし調整を行なうことにより、ディスク１上のあらゆる情報読出し又は書込み位置において、線速度を一定に維持することができる。このとき、再生・記録信号処理器９は、読み出された情報を、一定の速度で処理する。また、この場合には、線速度が一定に維持されることから、ディスク１上の読出し又は書込み位置の移動に応じて、ディスク１の回転速度が変化させられる。すなわち、ディスク１上の読出し又は書込み位置が、ディスク１の内周側に近付くにつれ、ディスク１の回転速度は速くなる。
なお、ＣＬＶ制御方式でディスク１の読出し又は書込みが制御される場合、ディスク１の回転駆動の開始に際して、ディスク１が回転停止状態にあれば、同期クロック信号の読出しが不可能であるため、ディスク１の回転速度が所定値に達するまで、ＦＧサーボ回路１３が用いられる。
【００１７】
図２は、上記ＣＬＶ基準信号生成器２０の構成を示すブロック図である。このＣＬＶ基準生成器２０は、同期クロック生成手段６から入力された同期クロック信号をカウントするカウンタ２４と、該カウンタ２４によるカウント結果と所定の係数Ｋと比較して、両者が等しい場合に、所定のパルス信号をＦＧサーボ回路１３へ出力する比較器２５とを有している。ＣＬＶ制御方式でディスク１の情報読出し又は書込みを制御するに際して、比較器２５から出力されたパルス信号は、エンコーダ３により生成されるパルス信号の擬似信号(図中の擬似ＦＧ信号)として、上記ＦＧサーボ回路１３へ入力される。また、このとき、比較器２５から出力されたパルス信号の一部は、カウンタ２４へ戻され、これにより、カウント動作がリセットされる。
【００１８】
ここで、ディスク１上の所定の情報読出し又は書込み位置を、半径方向における中心からの距離ｒであらわし、その位置ｒにおけるＣＬＶ制御下でのスピンドルモータ２の回転速度を回転周波数Ｆ、また、その位置ｒにおける上記同期クロック生成手段６により生成される同期クロック信号の大きさを周波数ｆとすると、比較器２５に入力される係数Ｋは、次式で与えられる。
Ｋ ＝ Ｃ・Ｆ／ｆ
Ｃは、スピンドルモータ２の回転周波数とそれに対応したエンコーダ３からのパルス信号の周波数との比からなる固定値である。ＣＬＶ制御方式でディスク１の情報読出し又は書込みを制御する場合、所定の位置ｒでの線速度を基準にして、ディスク１が線速度一定で駆動される。
なお、情報読出し又は書込み位置ｒは、ディスク１上の記録層が存在する範囲で任意の値をとってもよい。
【００１９】
このように、上記ディスク駆動装置１０では、ＣＡＶ制御方式で動作する装置に対して、ＣＬＶ基準信号生成器２０と、ＦＧサーボ回路への入力信号を、該ＣＬＶ基準信号生成器２０からの基準クロック信号とエンコーダ３からのパルス信号との間で切り替える切替器１２とを付加するのみで、比較的簡単な構成でまた低コストで、ＣＡＶ制御方式及びＣＬＶ制御方式に対応可能としており、上記切替器１２の設定を変更することによって、これらの制御方式を任意に切り替えることができる。
【００２０】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係るディスク駆動装置の構成を示すブロック図である。なお、上記実施の形態１における場合と同じものには同一の符号を付し、それ以上の説明を省略する。
このディスク駆動装置３０は、上記実施の形態１に係る装置１０とほぼ同じ構成を有するもので、この実施の形態２では、更に、ＦＧサーボ回路１３への入力を切り替える切替器１２及びＣＬＶ基準信号生成器４０に対して、所定の切替信号を出力するＣＡＶ／ＣＬＶ切替信号生成器５０を有している。かかる構成を備えたディスク駆動装置３０では、ディスク１の内周側で、ＣＡＶ制御方式が採用され、予め設定されたディスク１上の所定位置ｒを基準として、その位置ｒより外周側では、ＣＬＶ制御方式が採用されるようになっており、上記実施の形態１における場合と同様に、ＦＧサーボ回路１３への入力が、切替器１２を介して、エンコーダ３からのパルス信号と同期クロック信号に基づきＣＬＶ基準信号生成器４０により生成されたパルス信号との間で切り替えられることによって、ＣＡＶ制御方式及びＣＬＶ制御方式が切り替えられる。
【００２１】
まず、切替器１２が、上記ＦＧサーボ回路１３へエンコーダ３からのパルス信号が入力するように設定された場合、ディスク駆動装置３０は、ＣＡＶ制御方式でディスク１の情報読出し又は書込みを制御する。このとき、ＦＧサーボ回路１３内のスピンドルサーボ手段１６は、予め設定された所定の回転周波数を参照しつつ、スピンドルーモータ２の回転速度に比例した入力パルス信号の間隔が一定になるように、すなわち、回転速度検出器１５で検出される回転速度が一定になるように加減速信号を生成し、回転駆動部１７へ出力する。
【００２２】
ＣＡＶ制御方式が採用される間、上記ＣＡＶ／ＣＬＶ切替信号生成器５０は、エンコーダ３からのパルス信号と同期クロック生成手段６からの同期クロック信号とを受信して、パルス信号より検出される回転速度と同期クロック信号より検出される線速度との相対速度をモニタしている。そして、ディスク１上の所定位置ｒにおいて情報読出し又は書込みが実行されるに際して、ＣＡＶ／ＣＬＶ切替信号生成器５０は、予め設定された所定の相対速度を検知し、これに伴ない、上記切替器１２及びＣＬＶ基準信号生成器４０へ、切替信号を出力する。
【００２３】
図４は、上記ＣＬＶ基準信号生成器４０の構成を示すブロック図である。このＣＬＶ基準信号生成器４０は、上記実施の形態１における場合と同様のカウンタ２４及び比較器２５に加えて、カウンタ２４へのリセット用入力信号を、エンコーダ３からのパルス信号と比較器２５からの出力後に戻される擬似信号の一部との間で切り替える切替器４１を有している。この切替部４１は、ディスク１の内周側でＣＡＶ制御方式が採用される場合に、エンコーダ３からのパルス信号(図中のＦＧ信号)がカウンタ２４へ入力するように設定され、また、ディスク１の外周側でＣＬＶ制御方式が採用される場合に、比較器２５からの出力後に戻される擬似信号の一部がカウンタ２４へ入力するように設定される。
このＣＬＶ基準信号生成器４０では、比較器２５に入力される係数Ｋの算出に際して基準となるディスク１上の位置ｒが任意に設定されず、ＣＡＶ制御方式とＣＬＶ制御方式との切替位置に設定される。
【００２４】
かかる構成を備えたＣＬＶ基準信号生成器４０は、ディスク１の内周側でＣＡＶ制御方式が採用される場合に、エンコーダ３からのパルス信号を受信して、それと位相を合わせるように動作する。これにより、ＣＬＶ制御方式への切替に際して、ＦＧサーボ回路１３への入力信号の周波数をほぼ一定に維持し、スピンドルモータ２の回転速度(すなわちディスク１の回転速度)をスムースに変化させることができる。その結果、同期クロック信号と回転速度との間の同期ずれがなく、情報の読出しエラー及び書込みエラーが低減して、安定した情報読出し及び書込みの精度を実現することができる。
【００２５】
なお、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願の請求項１に係る発明によれば、螺旋状のトラック上に密度一定で情報が記録されるディスク状記録媒体を回転駆動しつつ、情報の読出し又は書込みを行なうディスク状記録媒体駆動装置において、比較的簡単な構成でまた低コストで、ＣＡＶ制御方式及びＣＬＶ制御方式に対応可能とし、それらの制御方式を任意に切り替えることができる。
【００２７】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、ＣＡＶ制御方式からＣＬＶ制御方式への切替時に、ＦＧサーボ回路への入力信号の周波数をほぼ一定に維持することができ、ディスク状記録媒体の回転速度をスムースに変化させることができる。その結果、同期クロック信号と回転速度との間の同期ずれがなく、情報の読出しエラー及び書込みエラーが低減して、安定した情報読出し及び書込みの精度を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態１に係るディスク状記録媒体駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 上記実施の形態１に係るディスク状記録媒体駆動装置に含まれるＣＬＶ基準信号生成器の構成を示すブロック図である。
【図３】 本発明の実施の形態２に係るディスク状記録媒体駆動装置の構成を示すブロック図である。
【図４】 上記実施の形態２に係るディスク状記録媒体駆動装置に含まれるＣＬＶ基準信号生成器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…ディスク状記録媒体
２…スピンドルモータ
３…エンコーダ
４…ピックアップ
６…同期クロック生成手段
１０…ディスク駆動装置
１２，４１…切替器
１３…ＦＧサーボ回路
２０，４０…ＣＬＶ基準信号生成器
２４…カウンタ
２５…比較器
５０…ＣＡＶ／ＣＬＶ切替信号生成器

Claims (2)

1. 螺旋状のトラック上に密度一定で情報が記録されるディスク状記録媒体を回転駆動しつつ、情報の読出し又は書込みを行なうディスク状記録媒体駆動装置において、
   上記ディスク状記録媒体の回転速度に比例したパルス信号を生成するエンコーダと、
   上記ディスク状記録媒体において読み出される若しくは書き込まれる情報の量に応じて、同期クロック信号を生成する同期クロック生成手段と、
   上記同期クロック生成手段からの同期クロック信号に基づき、線速度に比例したパルス信号を生成するＣＬＶ基準信号生成手段と、
   上記エンコーダ及びＣＬＶ基準信号生成手段より入力されたパルス信号が一定間隔にあらわれるように制御を行なうＦＧサーボ回路と、
   上記ＦＧサーボ回路への入力信号を、ディスク状記録媒体上の所定の情報読出し又は書込み位置に基づき、上記エンコーダからのパルス信号と上記ＣＬＶ基準信号生成手段からのパルス信号との間で切り替える切替器とを有していることを特徴とするディスク状記録媒体駆動装置。
2. 上記切替器が、エンコーダからのパルス信号がＦＧサーボ回路へ入力するように設定され、ＣＡＶ制御方式でディスク状記録媒体の情報読出し又は書込みが制御される間に、上記ＣＬＶ基準信号生成手段がエンコーダからのパルス信号に位相を合わせて動作するように、上記エンコーダからのパルス信号がＣＬＶ基準信号生成手段へ入力する構成を有していることを特徴とする請求項１記載のディスク状記録媒体駆動装置。

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