JP4288594B2 - ディスクドライブ装置及びディスクアクセス方法 - Google Patents

Description

本発明はディスクドライブ装置及びディスクアクセス方法に関し、例えば光磁気ディスクドライブに適用して好適なものである。

従来、光ディスクに対するデータのアクセス方式として、ＣＡＶ（Constant Angular Velocity：角速度一定）方式やＣＬＶ（Constant Linear Velocity：線速度一定）方式が用いられている。

ＣＡＶ方式では、図７（Ｂ）に示すように光ディスクの回転数を常に一定に制御する。この場合、光ディスクを駆動するスピンドルモータの回転制御は簡単になるものの、図７（Ａ）に示すようにディスク外周部における線速度が高速になり、当該ディスク外周部においてエラーが発生しやすくなるという問題がある。

これに対してＣＬＶ方式では、光ピックアップ５を通過する光ディスクの線速度が常に一定になるように（図８（Ａ））、光ピックアップの位置に応じてスピンドルモータの回転数を常に変化させる（図８（Ｂ））。このためＣＬＶ方式では、ＣＡＶ方式に比べてスピンドルモータの回転数制御が複雑になるという問題がある。

またＣＬＶ方式では、図８（Ｂ）に示すように、光ピックアップがディスク最内周部に位置している時にスピンドルモータの回転数が最大になり、このときの機械的及び電気的制約による回転数上限が、光ディスク全体の線速度を決定してしまうという問題がある。

このようなＣＡＶ方式及びＣＬＶ方式の問題を解決するため、ＺＣＬＶ（Zone CLV：ゾーン内線速度一定）方式と呼ばれるアクセス方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ＺＣＬＶ方式では、光ディスクを同心円状の複数のゾーンに分割し、それぞれのゾーン内で線速度が一定になるように、あるいは図９（Ａ）に示すようにそれぞれのゾーン内で回転数が一定になるように、スピンドルモータの回転数を制御する。このとき、内周のゾーンでは線速度を低く、外周に移るに従ってゾーンの線速度を上げて行く。このためＺＣＬＶ方式では、図９（Ｂ）に示すように、光ピックアップが他のゾーンに移る時に回転数が急変化する。ＺＣＬＶ方式では、スピンドルモータの回転数上限をある程度に抑えたまま、ディスク外周における線速度を向上させて高速なアクセスを行うことができる。

上述したようにＺＣＬＶ方式では、光ピックアップが他のゾーンに移る時にスピンドルモータの回転数を急激に変化させる必要があるが、この際にスピンドルモータの消費電力が増大したり、光ディスクに対するアクセスが中断されてアクセス速度が低下してしまうという問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ディスク状記録媒体に対するアクセス速度を改善したディスクドライブ装置及びディスクアクセス方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、ディスク状記録媒体に対してデータサイズが一定のゾーンを設定し、当該ゾーン内において一定速度でアクセスを行うディスクドライブ装置において、ディスク状記録媒体に対するアクセスデータの先頭位置に基づいて、ゾーンの位置を設定するゾーン位置設定手段と、ゾーン位置設定手段によって設定されたゾーンの位置に応じて、当該ゾーンにアクセスする際の線速度を設定する線速度設定手段と、ディスク状記録媒体を設定された線速度で回転駆動する駆動手段と、駆動手段によって回転駆動されたディスク状記録媒体に対してアクセスを行うアクセス手段とを設けた。

アクセスデータの先頭位置に基づいてゾーン位置を適応的に設定させることにより、アクセス時におけるアクセス手段のゾーン間移動の頻度を低減してディスク状記録媒体に対するアクセス速度を改善することができる。

また本発明においては、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分以上のとき、ゾーンの先頭位置をアクセスデータの先頭位置に設定するようにした。これによりアクセス手段のゾーン間移動の可能性を最小にして、ディスク状記録媒体に対するアクセス速度を改善することができる。

さらに本発明においては、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分未満のとき、ゾーンの中心位置をアクセスデータの先頭位置に設定するようにした。これにより、アクセス手段のゾーン間移動を防止してディスク状記録媒体に対するアクセス速度を改善することができるとともに、当該アクセスデータを最適な条件でアクセスすることができる。

さらに本発明においては、ディスク状記録媒体に対してアクセスを行うアクセス手段の現在位置とアクセスデータの先頭位置とが同一ゾーン内にあるとき、ゾーンの位置を再設定しないようにした。これにより、不必要なゾーン移動を防止することができる

本発明によれば、アクセスデータの先頭位置に基づいてゾーン位置を適応的に変化させることにより、アクセス時におけるアクセス手段のゾーン間移動の頻度を低減して、ディスク状記録媒体に対するアクセス速度を改善したディスクドライブ装置を実現することができる。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）ディスクドライブ装置の全体構成
図１において１は全体として本発明によるディスクドライブ装置を示し、ＣＰＵ２がディスクコントローラ３を介して当該ディスクドライブ装置１全体を統括制御するようになされている。

光ディスク１００は図示しないターンテーブルに載置され、データのアクセス（記録及び再生）時において、駆動手段としてのスピンドルモータ４によってＺＣＬＶ方式で回転駆動される。そしてアクセス手段としての光ピックアップ５によって、光ディスク１００に記録されているデータやウォブリンググルーブによるＡＤＩＰ（Address In Pre Groove）情報の読み出しが行なわれる。

光ピックアップ５には、レーザ光源となるレーザダイオード１０や反射光を検出するためのフォトディテクタ１１、レーザ光の出力端となる対物レンズを保持する二軸アクチュエータ１２、レーザダイオード１０の出力制御を行うＡＰＣ（Auto Power Control）回路１３、さらには図示していないが、レーザ光を対物レンズを介してディスク記録面に照射し、またその反射光をフォトディテクタ１１に導く光学系等が搭載されている。

二軸アクチュエータ１２は対物レンズをトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持する。またスライド駆動部１４は、サーボ駆動回路１５の制御に応じて光ピックアップ５全体をディスク半径方向に往復駆動する。

フォトディテクタ１１は複数個のフォトダイオードを有している。各フォトダイオードはそれぞれ光ディスク１００からの反射光を受光して光電変換し、その受光光量に応じた受光信号を生成してアナログシグナルプロセッサ１６に供給する。

アナログシグナルプロセッサ１６のリードチャンネルフロントエンド１７は、受光信号から再生信号ＲＦを生成し、アナログディジタル変換器１９に入力する。一方、アナログシグナルプロセッサ１６のマトリクスアンプ１８は、各フォトダイオードからの受光信号に対してマトリクス演算を行って、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥ、並びにウォブリンググルーブの情報であるプッシュプル信号ＰＰを生成し、これらをアナログディジタル変換器１９に入力する。

アナログディジタル変換器１９は、再生ＲＦ信号、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラー信号ＴＥ及びプッシュプル信号ＰＰをそれぞれディジタル変換した後ディジタルシグナルプロセッサ２０に入力する。

ディジタルシグナルプロセッサ２０は、ライトパルスジェネレータ２１、サーボシグナルプロセッサ２２、ウォブルシグナルプロセッサ２３及びＲＦシグナルプロセッサ２４を有している。

ウォブルシグナルプロセッサ２３はプッシュプル信号ＰＰをデコードし、アドレスや物理フォーマット情報等からなるＡＤＩＰ情報を抽出してＣＰＵ２に供給する。

サーボシグナルプロセッサ２２は、フォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッキングエラー信号ＴＥに基づいてフォーカス、トラッキング、スライド、スピンドルの各種サーボドライブ信号を生成し、ディジタルアナログ変換器２７を介してサーボ駆動回路１５に供給する。またサーボシグナルプロセッサ２２は、ＣＰＵ２からの命令に応じてフォーカスサーチ、トラックジャンプ、シーク等の動作を指示するサーボドライブ信号をサーボ駆動回路１５に供給する。そしてサーボ駆動回路１５は、サーボドライブ信号に基づいて二軸アクチュエータ１２、スライド駆動部１４及びスピンドルモータ４を駆動する。

一方ＲＦシグナルプロセッサ２６は、再生ＲＦ信号に対して復調処理を施して再生データを生成し、これをディスクコントローラ３に供給する。

ディスクコントローラ３は、エンコード／デコード部３１、ＥＣＣ（Error Correcting Code）処理部３２及びホストインターフェース３３を有している。

ディスクコントローラ３は再生時において、ＲＦシグナルプロセッサ２６から供給される再生データに対しエンコード／デコード部３１でデコード処理を行い、さらにＥＣＣ処理部３２でエラー訂正処理を施し、ホストインターフェース３３を介して外部のホスト機器２００（例えばパーソナルコンピュータ等）に転送する。

またディスクコントローラ３のエンコード／デコード部３１は、デコード処理により得られた情報の中からサブコード情報やアドレス情報、さらには管理情報や付加情報を抜き出し、これらの情報をＣＰＵ２に供給する。

またＣＰＵ２はホスト機器２００からのライトコマンドに応じて、光ディスク１００に対する記録動作を実行する。

すなわち記録時においてディスクコントローラ３は、ホスト機器２００から供給された記録データに対し、ＥＣＣ処理部３２でエラー訂正コードを付加し、さらにエンコード／デコード部３１でエンコード処理を行った後、デジタルシグナルプロセッサ２０のライトパルスジェネレータ２１に供給する。

ライトパルスジェネレータ２１は、記録データに対して波形整形等の処理を行ってレーザ変調データを生成し、これをＡＰＣ回路１３に供給する。

ＡＰＣ回路１３は、レーザ変調データに応じてレーザダイオード１０を駆動し、記録データに応じたレーザ出力で光ディスク１００にデータ書込を行う。

（２）本発明による適応ＺＣＬＶ方式を用いたアクセス
上述したようにこのディスクドライブ装置１は、光ディスク１００に対してＺＣＬＶ方式でアクセスを行う。この際にディスクドライブ装置１は、光ディスク１００上におけるアクセスデータの先頭位置（すなわち記録開始位置又は再生開始位置）及びアクセスデータのデータ量に基づいて、ゾーンの位置を適応的に変化させることにより、アクセス時における光ピックアップ５のゾーン間移動の頻度を低減するようになされている。このアクセス方式を適応ＺＣＬＶ方式と呼ぶ。

適応ＺＣＬＶ方式においては、ゾーンのデータサイズは常に一定である。１ゾーンは８００ＲＵＢ（Recording Unit Block）であり、１ＲＵＢには３アドレスが含まれる。

ディスクドライブ装置１のＣＰＵ２は、ホスト機器２００からリード／ライトコマンドを受け取ると、当該リード／ライトコマンドで指定されたアクセスデータのデータ量及びデータ先頭位置（すなわちアドレス）を認識する。

そして、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分以上（すなわち４００ＲＢＵ以上）である場合、ゾーン位置設定手段としてのＣＰＵ２は、図２に示すように、ゾーンの先頭をアクセスデータの先頭位置に設定する。これによりディスクドライブ装置１は、当該アクセスデータに対するアクセスの間に、光ピックアップ５が他のゾーンにまたがって移動する可能性を最小にすることができる。この場合線速度設定手段としてのＣＰＵ２は、図３に示す線速度設定パターンに基づいて、ゾーンの線速度を当該ゾーンの中心位置に応じた値に設定する。

一方、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータサイズの半分未満（４００ＲＢＵ未満）であり、なおかつ、アクセスデータの先頭位置が、光ピックアップ５が現在位置するゾーンの外にある場合、ゾーン位置設定手段としてのＣＰＵ２は、図４に示すように、ゾーンの中心をアクセスデータの先頭位置に設定する。これによりディスクドライブ装置１は、当該アクセスデータに対するアクセスの間に、光ピックアップ５が他のゾーンにまたがって移動することを防止することができる。

この場合も線速度設定手段としてのＣＰＵ２は、線速度設定パターン（図３）に基づいて、ゾーンの線速度を当該ゾーンの中心位置に応じた値に設定する。このためゾーン内においては、その中心位置近傍が最もアクセスに適した線速度を有していることになる。そしてこの場合、アクセスデータの先頭はゾーンの中心に位置することから、当該アクセスデータを最適な条件でアクセスすることができる。

これに対して、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータサイズの半分未満であり、なおかつ、アクセスデータの先頭位置が、光ピックアップ５が現在位置するゾーンの中にある場合、ゾーン位置設定手段及び線速度設定手段としてのＣＰＵ２は、図５に示すように、ゾーンを再設定することなく当該ゾーン内で、現在設定されている線速度のまま当該アクセスデータに対するアクセスを行う。これによりディスクドライブ装置１は、不必要なゾーン再設定に伴う回転数変化を防止することができる。

次に、上述した適応ＺＣＬＶ方式によるアクセスを行うためのゾーン位置設定処理手順を、図６に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。

ディスクドライブ装置１のＣＰＵ２は、ルーチンＲＴ１の開始ステップから入ってステップＳＰ１に移り、ホスト機器２００からのリード／ライトコマンドを待ち受け、当該リード／ライトコマンドを受け取ると次のステップＳＰ２に移る。

ステップＳＰ２においてＣＰＵ２は、リード／ライトコマンドで指定されたアクセスデータのデータ量が、ゾーンのデータ量の半分以上あるか否かを判定する。ステップＳＰ２において、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分以上あると判定した場合、ＣＰＵ２はステップＳＰ３に移る。

ステップＳＰ３においてＣＰＵ２は、図２に示したようにゾーンの先頭をアクセスデータの先頭に設定した後、ステップＳＰ４に移り、ゾーンの線速度を当該ゾーンの中心位置に応じた値に変更して、次のステップＳＰ５に移る。

ステップＳＰ５においてＣＰＵ２は、光ピックアップ５をアクセスデータの先頭位置まで移動（シーク）した後ステップＳＰ６に移り、当該アクセスデータに対するアクセス（リード又はライト）を実行する。そして、当該アクセスデータに対するアクセスが完了するとステップＳＰ１に戻って新たなリード／ライトコマンドを待ち受ける。

これに対してステップＳＰ２において、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分未満であると判定した場合、ＣＰＵ２はステップＳＰ７に移る。

ステップＳＰ７においてＣＰＵ２は、アクセスデータの先頭位置が、光ピックアップ５が現在位置するゾーンの外であるか否かを判定する。ステップＳＰ７において、アクセスデータの先頭位置が、光ピックアップ５が現在位置するゾーンの外であると判定した場合、ＣＰＵ２はステップＳＰ８に移る。

ステップＳＰ８においてＣＰＵ２は、図４に示したようにゾーンの中心をアクセスデータの先頭に設定した後、ステップＳＰ４に移り、ゾーンの線速度を当該ゾーンの中心位置に応じた値に変更して、次のステップＳＰ５に移る。

そしてＣＰＵ２は、ステップＳＰ５において光ピックアップ５をアクセスデータの先頭位置まで移動した後、ステップＳＰ６に移って当該アクセスデータに対するアクセスを実行し、アクセスが完了するとステップＳＰ１に戻って新たなリード／ライトコマンドを待ち受ける。

一方ステップＳＰ７において、アクセスデータの先頭位置が光ピックアップ５が現在位置するゾーン内であると判定した場合、ＣＰＵ２はステップＳＰ９に移る。

ステップＳＰ９においてＣＰＵ２は、図５に示したように、ゾーンの移動及び線速度の変更を行うことなくステップＳＰ５に移り、光ピックアップ５をアクセスデータの先頭位置まで移動した後、ステップＳＰ６に移って当該アクセスデータに対するアクセスを実行し、アクセスが完了するとステップＳＰ１に戻って新たなリード／ライトコマンドを待ち受ける。

（３）動作及び効果
以上の構成において、ディスクドライブ装置１は、光ディスク１００に対するアクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分以上の場合、ゾーンの先頭位置をアクセスデータの先頭位置に設定する。これによりディスクドライブ装置１は、当該アクセスデータに対するアクセスの間に光ピックアップ５が他のゾーンにまたがって移動する可能性を最小にして、光ピックアップ５のゾーン間移動に伴うアクセス速度の低下や、回転数急変による消費電力増加を低減することができる。

またディスクドライブ装置１は、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分未満であり、当該アクセスデータの先頭位置が、光ピックアップ５が現在位置しているゾーンの外にある場合、ゾーンの中心位置をアクセスデータの先頭位置に設定する。これによりディスクドライブ装置１は、当該アクセスデータに対するアクセスの間に光ピックアップ５が他のゾーンにまたがって移動することを防止して、光ピックアップ５のゾーン間移動に伴うアクセス速度低下や、回転数急変による消費電力増加を低減することができるとともに、当該アクセスデータを最適な条件でアクセスすることができる。

さらにディスクドライブ装置１は、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分未満であり、当該アクセスデータの先頭位置が、光ピックアップ５が現在位置しているゾーン内にある場合、ゾーンを再設定することなく現ゾーン内で当該アクセスデータに対するアクセスを行う。これによりディスクドライブ装置１は、不必要なゾーン移動を防止して、回転数急変による消費電力増加を低減することができる。

以上の構成によれば、アクセスデータの先頭位置及びデータ量に基づいてゾーン位置を適応的に設定することにより、光ディスク１００に対するアクセス速度を改善することができる。

（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、光ディスク１００に対して記録及び再生を行うディスクドライブ装置１００に本発明を適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光ディスクに対して記録又は再生の一方のみを行うディスクドライブ装置に本発明を適用することもできる。

さらには光ディスクに限らず、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク等、各種ディスク状記録媒体に対してアクセスする種々のディスクドライブ装置に本発明を適用することもできる。

また上述の実施の形態においては、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分以上の場合、ゾーンの先頭位置をアクセスデータの先頭位置に設定し、アクセスデータのデータ量がゾーンのデータ量の半分未満であり、当該アクセスデータの先頭位置が光ピックアップ５が現在位置しているゾーンの外にある場合、ゾーンの中心位置をアクセスデータの先頭位置に設定するようにしたが、本発明はこれに限らず、常にゾーンの先頭位置をアクセスデータの先頭位置に移動したり、あるいは常にゾーンの中心位置をアクセスデータの先頭位置に設定する等、要はアクセスデータの位置に応じて適応的にゾーン位置を変化させればよい。

本発明は、例えば光ディスクに対して記録再生を行うディスクドライブ装置に適用できる。

ディスクドライブ装置の全体構成を示すブロック図である。 アクセスデータ量がゾーンの半分以上の場合の説明に供する略線図である。 線速度設定の説明に供する特性曲線図である。 アクセスデータ量がゾーンの半分未満の場合の説明に供する略線図である。 アクセスデータ量がゾーンの半分未満の場合の説明に供する略線図である。 ゾーン位置設定処理手順を示すフローチャートである。 ＣＡＶ方式の説明に供する略線図である。 ＣＬＶ方式の説明に供する略線図である。 ＺＣＬＶ方式の説明に供する略線図である。

符号の説明

１……ディスクドライブ装置、２……ＣＰＵ、３……ディスクコントローラ、４……スピンドルモータ、５……光ピックアップ、１６……アナログシグナルプロセッサ、２０……ディジタルシグナルプロセッサ、１００……光ディスク。

Claims (7)

1. ディスク状記録媒体に対してデータサイズが一定のゾーンを設定し、当該ゾーン内において一定速度でアクセスを行うディスクドライブ装置であって、
   上記ディスク状記録媒体に対するアクセスデータの先頭位置に基づいて、上記ゾーンの位置を設定するゾーン位置設定手段と、
   上記ゾーン位置設定手段によって設定された上記ゾーンの位置に応じて、当該ゾーンにアクセスする際の線速度を設定する線速度設定手段と、
   上記ディスク状記録媒体を上記設定された線速度で回転駆動する駆動手段と、
   上記駆動手段によって回転駆動された上記ディスク状記録媒体に対してアクセスを行うアクセス手段と
   を具えるディスクドライブ装置。
2. 上記ゾーン位置設定手段は、上記アクセスデータの先頭位置を上記ゾーンの先頭位置に設定する
   請求項１に記載のディスクドライブ装置。
3. 上記ゾーン位置設定手段は、上記アクセスデータのデータ量が上記ゾーンのデータサイズの半分以上のとき、上記アクセスデータの先頭位置を上記ゾーンの先頭位置に設定する
   請求項２に記載のディスクドライブ装置。
4. 上記ゾーン位置設定手段は、上記アクセスデータの先頭位置を上記ゾーンの中心位置に設定する
   請求項１に記載のディスクドライブ装置。
5. 上記ゾーン位置設定手段は、上記アクセスデータのデータ量が上記ゾーンのデータサイズの半分未満のとき、上記アクセスデータの先頭位置を上記ゾーンの中心位置に設定する
   請求項４に記載のディスクドライブ装置。
6. 上記ゾーン位置設定手段は、一旦上記ゾーンを設定した後に新たな上記アクセスデータの先頭位置へアクセスを行う場合、上記アクセス手段の現在位置と上記アクセスデータの先頭位置とが同一の上記ゾーン内にあるとき、上記ゾーンの位置を設定しない
   請求項１に記載のディスクドライブ装置。
7. ディスク状記録媒体に対してデータサイズが一定のゾーンを設定し、当該ゾーン内において一定速度でアクセスを行うディスクアクセス方法であって、
   上記ディスク状記録媒体に対するアクセスデータの先頭位置に基づいて、上記ゾーンの位置を設定するゾーン位置設定ステップと、
   上記ゾーン位置設定ステップにおいて設定された上記ゾーンの位置に応じて、当該ゾーンにアクセスする際の線速度を設定する線速度設定ステップと
   を具えるディスクアクセス方法。

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