JP2848306B2 - 光ディスク再生方法及び光ディスクドライブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク記録媒
体を駆動制御する光ディスク再生方法及び光ディスクド
ライブ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報処理分野の技術革新は急速に
進み、それに伴って大容量の記憶媒体が必要不可欠とな
っている。このような状況のなか、光ディスク記憶媒体
は、小型、低コスト、かつ大容量の記憶媒体として注目
されている。

【０００３】図１２は従来の光ディスクドライブ装置の
構成図である。図１２において、１０１は光ディスク記
憶媒体であって、面密度一定で約５００Ｍバイトのデー
タを記録できる。１０２はアクチュエータで、光ディス
ク記憶媒体１０１のデータを読み取る光学ユニットおよ
びその駆動装置から構成されている。１０３はスピンド
ルモータで、光ディスク記憶媒体１０１を回転させる。
１０４はサーボ回路で、アクチュエータ１０２の駆動装
置のサーボ制御およびスピンドルモータ１０３を線速度
一定で回転させるサーボ制御を行う。１０５は信号処理
回路で、アクチュエータ１０２の光学ユニットで得られ
た信号の復調、エラー訂正を行いデータを出力する。１
０６は中央処理回路（ＣＰＵ）で、光ディスクドライブ
装置全体の制御を行う。

【０００４】以上のように構成された従来の光ディスク
ドライブ装置の連続再生時およびアクセス時の動作につ
いて説明する。

【０００５】連続再生時、サーボ回路１０４はアクチュ
エータ１０２のフォーカス方向（図中矢印Ｆ参照）とト
ラック方向（図中矢印Ｔ参照）との制御を行い、アクチ
ュエータ１０２内の光学ユニットを光ディスク記憶媒体
１０１のトラックに追従させる。同時に、サーボ回路１
０４は、面密度一定で記録されている光ディスク記憶媒
体１０１のデータを読み取るために、線速度一定となる
ようにスピンドルモータ１０３の回転速度を制御する。
このようにしてアクチュエータ１０２内の光学ユニット
から得られた信号は、信号処理回路１０５により復調、
エラー訂正されてデジタル信号に変換される。

【０００６】一方、アクセス（シーク動作）時は、移動
するトラック数の多少によりアクチュエータ１０２内の
光学ユニットのみを移動するショートジャンプとアクチ
ュエータ１０２ごと移動させるロングジャンプに区別さ
れる。

【０００７】ショートジャンプは、光学ユニットの質量
が小さくスピンドル回転速度の変化量も微小であるた
め、比較的短い時間で行うことができる。しかしなが
ら、ロングジャンプはアクチュエータ１０２の質量が大
きく特にスピンドル回転速度の変化量が多いため、移動
の完了までにかなり長い時間を必要とする。

【０００８】従って、光ディスクドライブ装置（特に情
報検索装置）の高速化を実現するためには、ロングジャ
ンプのアクセス時において移動の完了に要する時間を短
縮する必要がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】移動の完了までに要す
る時間の内容を分析すると、アクチュエータの移動を終
えていても、スピンドルモータの回転速度制御が完了す
るまでに時間がかかるため、面密度一定で記録されたデ
ータを読み取ることができずに待機している。即ち、光
ディスクの該当トラックが一定の線速度になるまで待ち
時間が発生していた。

【００１０】また、スピンドルモータの回転速度制御に
要する時間を短縮するにはスピンドルモータのトルクを
上げなければならず、モータの大型化や消費電力の増加
を招いていた。以上の課題は、特に、４倍速ドライブ装
置など転送レートを上げる場合には、避けることのでき
ない大きな課題となっていた。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するためになされたもので、アクセス時にスピンドル
モータの回転速度制御が完了するする前にデータの読み
出しを可能とすることにより、アクセス時間の短縮を図
り、それに伴って、スピンドルモータの加減速制御に伴
う消費電力の削減を図ることを目的とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態におい
て、光ディスクを回転駆動させるスピンドルモータと、
スピンドルモータの回転速度を検出する回転数検出手段
と、光学レンズや光ピックアップをフォーカス方向及び
トラッキング方向に移動可動に支持するアクチュエータ
と、信号処理のための基本となる固定的な主クロック信
号を発生する基本クロック発生手段と、スピンドルモー
タの回転速度を制御するスピンドル制御回路とを備える
光ディスクドライブ装置であって、周波数制御信号によ
り発振周波数が変化した可変基準クロックを生成する可
変基準クロック発生手段と、スピンドルモータの回転速
度を所定のクロック信号に同期させる制御を行うデジタ
ルＰＬＬ回路と、アクチュエータのアクセス動作中はス
ピンドルモータの強制駆動を行い、アクセス動作中の目
標トラックに到達してからスピンドルモータの回転速度
が通常再生時の所定の回転速度に至るまでの期間はアク
チュエータ位置とスピンドルモータの回転速度とから周
波数制御信号を生成すると共に、各部を制御するＣＰＵ
とを有するものである。

【００１３】以上の構成において、本発明における光デ
ィスクドライブ装置は、デジタル信号処理回路およびデ
ジタルＰＬＬ回路のＰＬＬ基準クロック信号に可変基準
クロックを用いることにより、ＰＬＬ回路の有する周波
数引き込み範囲を大幅に超える周波数範囲の同期が可能
となり、任意の再生速度で光ディスク記憶媒体のデータ
を読み取ることを可能にした。データ読み取りを開始し
た後は、データの転送速度を所定の速度に一定とするた
め、スピンドルモータの回転速度とキャプチャーレンジ
とから算出される周波数の変化範囲で段階的に可変基準
クロックを補正して、固定マスタークロックに等しくな
るまで変化させる。従って、アクセス時のスピンドルモ
ータの回転速度が、再生時の一定の線速度に達するまで
の、再生待ち時間をなくすことができる。

【００１４】本発明の第２の実施の形態は、レーザ光を
ディスク面に照射し反射光を電気信号に変換するための
光電変換手段と、光電変換手段の出力信号を増幅し、レ
ーザ光の焦点を所定のトラック位置に制御し、ディスク
上のデータを読み出し、さらに、ディスクを回転駆動す
る駆動手段の回転制御をする信号処理手段と、読み出し
たデータを一時的に格納処理し、外部装置へデータ転送
処理すると共に各処理の過程を司る中央演算処理装置と
を有する光ディスク装置であって、中央演算処理装置の
制御により任意の周波数のクロック信号を出力する可変
周波数発振手段を有し、可変周波数発振手段のクロック
信号に基づき前述の信号処理手段を動作させるように構
成したものである。

【００１５】以上の構成により、線速度一定で記録され
ているディスク上の任意のアドレスに対してシークを行
う場合、シークを行うディスクの方向に従って可変周波
数発振手段のクロック信号を変化させ、変化したクロッ
ク信号に基づいて信号処理手段を動作させることによ
り、ディスクの回転が所定の線速度に達する前にディス
クからデータを読み出し、信号処理を行い、外部装置へ
データ転送をすることができる。

【００１６】従って、シークを行ってもディスクが所定
の線速度に達するまで待機する必要がなくなり、高速シ
ークを実現することができる。また、所定のクロック信
号より遅いクロック信号でデータを読み始めた場合に、
所定のデータ転送量に対して不足する分のデータを予め
バッファメモリへ蓄積するので、所定のデータ転送量以
上のデータ転送量を常に確保することが可能となる。さ
らに、上記第１及び、第２の実施の形態共に、スピンド
ルモータの加減速を行う時間が短くてすむので、スピン
ドルモータに流す電流値を抑制し消費電力を削減するこ
とができる。

【００１７】

【実施例】本発明の第１の実施例について、図１から図
３に基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施例に
よる光ディスクドライブ装置の構成図、図２は図１の装
置において周波数可変読み取り制御に関する構成要素を
詳しく示すブロック図、図３はロングジャンプ時の動作
を示すフローチャートである。

【００１８】図１において、２０１は光ディスクで面密
度一定で約５００Ｍバイトのデータを記録することがで
きる。２０２はアクチュエータで、光ディスク２０１の
データを読み取る光学ユニットおよびその駆動装置から
構成されている。光学ユニットからは光ディスク２０１
の再生信号としてＲＦ信号が得られる。２０３はスピン
ドルモータで、光ディスク２０１を線速度一定で回転さ
せる。２０４はサーボ回路で、アクチュエータ２０２の
駆動装置のサーボ制御およびスピンドルモータ２０３の
サーボ制御を行う。２０５は信号処理回路で、アクチュ
エータ２０２の光学ユニットで得られた再生信号の復調
とエラー訂正を行いデータを出力する。２０６は中央処
理回路（以下ＣＰＵと略称する）で、システム全体の制
御を行うと共に、アクチュエータ２０２のアクセス動作
中はスピンドルモータ２０３に強制駆動を行い、アクセ
ス動作中の目標トラックに到達してからスピンドルモー
タ２０３の回転速度が通常再生時の回転速度に至るまで
の期間は、アクチュエータ２０２位置とスピンドルモー
タ２０３の回転速度とからＶＣＯ（Voltage Controlled
Oscillator）制御信号Ｃ１を生成する。２０７は回転
速度検出回路で、スピンドルモータ２０３の回転速度を
検出し回転速度検出信号に変換する。２０８はＶＣＯ
（周波数可変発振器）でＣＰＵ２０６からのＶＣＯ制御
信号Ｃ１に応じて発振周波数が変化する可変基準クロッ
クＣ２を出力する。

【００１９】図２は図１の光ディスクドライブ装置にお
いて、周波数可変読み取り制御に関する構成要素を詳し
く示すブロック図である。図２において、図１と同一の
構成要素については同一の符号を付し、説明の重複を省
略する。２１１はデジタルＰＬＬ（Phase Locked Loo
p）回路で、再生信号に含まれるデータストリームが基
準となるべきＰＬＬ基準クロックＣ４に同期するように
制御対象の信号処理用クロックＣ５を生成する。２１２
はスピンドル制御回路で、信号処理用クロックＣ５に基
づいてスピンドルモータ２０３の回転数を制御する。２
１３はアクチュエータ駆動回路であり、ＣＰＵ２０６か
らアクチュエータ駆動信号を受けて、アクチュエータ２
０２の動作を制御する。図２を図１と対比すると、デジ
タルＰＬＬ回路２１１とスピンドル制御回路２１２とア
クチュエータ駆動回路２１３とはサーボ回路２０４に含
まれる。

【００２０】以上のように構成された本発明の第１の実
施の形態による光ディスクドライブ装置の動作について
説明する。まず、連続データ再生時において、サーボ回
路２０４はアクチュエータ２０２のフォーカス方向とト
ラック方向との制御を行い、アクチュエータ２０２内の
光学ユニットを光ディスク２０１のトラックに追従させ
る。

【００２１】同時に、サーボ回路２０４は、面密度一定
で記録されている光ディスク２０１のデータを読み取る
ために、線速度一定となるようにスピンドルモータ２０
３の回転速度を制御する。連続データ再生時のスピンド
ルモータ２０３の回転速度制御はサーボ回路２０４のみ
で行い、ＶＣＯ２０８の発振周波数は一定とすることで
転送レートを一定に保つ。このようにして、アクチュエ
ータ２０２内の光学ユニットから得られた再生信号は、
信号処理回路２０５により復調とエラー訂正とがなされ
てデジタル信号に変換される。なお、以上の動作は従来
の光ディスクドライブ装置と変わるところはなく、その
動作説明もまた同様である。

【００２２】次に、データアクセス時はショートジャン
プとロングジャンプとに大別できる。ショートジャンプ
はスピンドルモータ２０３の回転速度変化量が微小であ
るため短時間で終了する。従って、その動作も、連続デ
ータ再生時と同様である。

【００２３】これに対し、ロングジャンプはスピンドル
モータ２０３の回転速度の変化が大きいため、ＶＣＯ２
０８の発振周波数を再生信号に合わせて変化させ、スピ
ンドルモータ２０３の回転速度制定のためのデータ読み
取りの待ち時間を低減することで高速化を図る。

【００２４】図３はロングジャンプ時の動作を示すフロ
ーチャートである。このロングジャンプアクセス時の動
作について、図２と図３とに基づいて説明する。

【００２５】まず、ＣＰＵ２０６は、アクセスするデー
タのアドレスから目標トラックと目標スピンドル回転速
度とを算出する（Ｓ１）。

【００２６】次に、ＣＰＵ２０６はアクチュエータサー
ボ及びスピンドルサーボを一旦オフし、アクチュエータ
２０２の強制駆動（Ｓ２）とスピンドルモータ２０３の
強制駆動（Ｓ３）とを行う。従って、アクチュエータ２
０２は移動を開始し（Ｓ４）、スピンドルモータ２０３
は加速又は減速を開始する（Ｓ５）。

【００２７】ＣＰＵ２０６はアクチュエータ２０２の移
動に伴って、目標トラックへの到達を監視し（Ｓ６）、
未到達であればステップ４〜６を継続する。

【００２８】目標のトラックへ到達すると、ＣＰＵ２０
６はアクチュエータ２０２の制御を強制駆動からサーボ
制御へ切り換える（Ｓ７）。また、同時にＣＰＵ２０６
は、ＰＬＬ基準クロック信号Ｃ４の信号源を可変基準ク
ロックＣ２に切り換えると共に、ＶＣＯ２０８に対して
ＶＣＯ制御信号Ｃ１を出力する（Ｓ８）。さらに、スピ
ンドルモータ２０３の制御を強制駆動信号からスピンド
ル制御回路２１２に切り換える（Ｓ９）。

【００２９】以上のステップ７から９の制御内容と実際
の光ディスクドライブ装置の振る舞いを説明すると、光
ディスクドライブ装置は、目標のトラック付近へアクチ
ュエータ２０２が移動したところであり、スピンドルモ
ータ２０３は該当トラックの位置の所定の線速度に向け
て加速又は減速の途上にある。

【００３０】そこで、ＣＰＵ２０６は、アクチュエータ
２０２の位置とスピンドルモータ２０３の回転速度とに
基づきアクチュエータ２０２から得られるであろうと推
測される再生信号の周波数（データレート）を予め算出
し、算出された周波数に対応するＶＣＯ制御信号Ｃ１を
出力する。ＶＣＯ２０８は、このＶＣＯ制御信号Ｃ１に
対応する周波数で発振して可変基準クロックＣ２を出力
する。

【００３１】その結果、スピンドルモータ２０３は該当
トラックの位置の所定の線速度に達していないにもかか
わらず、デジタルＰＬＬ回路２１１は新たな可変基準ク
ロックＣ２に同期して信号処理用クロックＣ５を出力す
る。

【００３２】従って、スピンドル制御回路２１２、スピ
ンドルモータ２０３、アクチュエータ駆動回路２１３，
アクチュエータ２０２、およびデジタルＰＬＬ回路２１
１からなるスピンドル制御系サーボ回路は、デジタルＰ
ＬＬ回路２１１の有する周波数引き込み範囲（キャプチ
ャーレンジ）を大幅に越える周波数範囲の再生信号に同
期し、これにより光ディスク２０１のデータを読み取る
ことができる。

【００３３】こうして、読み取られたアドレスから移動
目標トラックに対する誤差トラック数を算出し（Ｓ１
０）、目標トラックに達するまでショートジャンプを行
う（Ｓ１１およびＳ１２）。従って、スピンドルモータ
２０３の回転速度制御が完了するまで待つことなくデー
タを読み取り、データ転送を開始することができる（Ｓ
１３）。

【００３４】しかしながらこの段階では、ロングジャン
プによるアクセスは完了しているが、スピンドルモータ
２０３は所定の線速度に向けて加速又は減速中であり、
データの転送速度を所定の速度に一定とするため、前述
の可変基準クロックＣ２を固定マスタークロックＣ３に
等しくなるまで変化させる（Ｓ１４）。この場合の周波
数変化範囲はスピンドルモータ２０３の回転速度とキャ
プチャーレンジとから算出される周波数の変化範囲で段
階的に変更される。

【００３５】こうして、可変基準クロックＣ２が固定マ
スタークロックＣ３に等しくなるまで、段階的に可変基
準クロックＣ２の変更を重ね（Ｓ１４からＳ１５）、両
クロックが等しくなった時、ＰＬＬ基準クロックＣ４の
信号源を固定マスタークロックＣ３に切り換え（Ｓ１
６）、アクセス動作を完了して通常再生モードに戻る。

【００３６】次に、再生速度を変化させた場合の各サー
ボ系のループ特性を検証する。本発明の第１の実施例で
はデジタルフィルタを用いたデジタルサーボを使用し、
そのサンプリングクロックを信号処理用クロックＣ５か
ら分周して作成することで解決する。そこで、再生速度
可変によるサーボ系のループ特性補正方法をループ特性
図を用いて説明する。

【００３７】図４はトラッキング制御系及びフォーカス
制御系のサーボ回路のブロック図である。図４におい
て、点線で囲んだ部分はそれぞれデジタル系およびアナ
ログ系フィルタを構成する。また、前述のようにデジタ
ルフィルタのサンプリングクロックは図２における信号
処理用クロックＣ５を分周して得られる。図５は図４に
おけるアナログ系フィルタのループ特性図を表し、図６
は図４におけるデジタル系フィルタのループ特性図を表
す。

【００３８】デジタル系フィルタのループ特性の一般式
は伝達関数Ｈ（ｚ）で表現され、 ｚ＝ｅｘｐ（ｊωｔ）＝ｅｘｐ（ｊ・２π（ｆ／ｆｓ）） （ただし、ｆ：周波数，ｆｓ：サンプリング周波数） であることから、サンプリング周波数を変化させること
でループ特性を周波数軸方向にシフトすることができ
る。

【００３９】図７は望ましいループ特性図を表す。よっ
て、アナログ系フィルタのループ特性（図５）を補正し
ておけば、デジタル系フィルタのサンプリング周波数を
変化させることで低速から高速の広い範囲において、安
定したループ特性（図７）を得ることができる。つま
り、デジタルサーボの基準クロックを信号処理用クロッ
クと同期をとることで、再生速度を変化させても（つま
り、ＰＬＬ基準クロックＣ４を変化させても）常に安定
なループ特性を実現することができる。

【００４０】なお、以上に説明したトラッキング制御系
及びフォーカス制御系のサーボ特性は、光ディスク２０
１の回転（例えば偏心など）に応じて高い周波数領域の
応答が必要である。しかし、他方、スピンドルサーボに
ついては、低周波領域のループ特性で十分対応できる
（ゆっくりした回転速度の変化しかしないので高周波領
域でのループゲインを必要としない）ので、トラッキン
グ制御系及びフォーカス制御系のサーボ特性のような周
波数特性の検証を必要としない。

【００４１】以上のように本発明の第１の実施例によれ
ば、任意の再生速度で光ディスクのデータを読み取るこ
とができる。これにより、ロングジャンプ時のスピンド
ルモータの回転速度を制定するための待ち時間を、デー
タ読み取りに利用することができ、アクセス時間を短縮
することができる。

【００４２】又、スピンドルモータの急激な加速又は減
速制御をする必要がなくなるので、スピンドルモータの
小型、低消費電力化を実現することができる。

【００４３】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図８は本発明の第２の実施例における光ディスク
装置のブロック図である。図８において、発光素子によ
り発光されたレーザを光ディスク３０１に照射する。３
０２はピックアップユニットであって、光ディスク３０
１からの反射光を電気信号に変化するための光学系を有
する。ＲＦアンプ３０３は、ピックアップユニット３０
２から得られたＲＦ信号を増幅する。３０５はデータを
読み出し制御を行うデジタルシグナルプロセッサ（以後
ＤＳＰと略称する）であって、ＲＦアンプ３０３の出力
信号に基づいて、ピックアップユニット３０２から出力
されるレーザの焦点を所定のトラック位置に制御し、且
つ、データ読み出し可能な速度に光ディスク３０１を回
転させるためのスピンドルモータ３０４の回転速度を制
御して光ディスク３０１から再生されたデータを読み出
す。

【００４４】ドライバ３０６は、ＤＳＰ３０５の出力信
号によりピックアップユニット３０２とスピンドルモー
タ３０４とを駆動する。ＲＯＭデコーダ３０８は、ＤＳ
Ｐ３０５から出力される信号をデコードしバッファメモ
リ３０７に格納する。インタフェイスコントローラ３０
９は、外部に接続されているホストコンピュータからの
命令に従い、内部で読み出された情報との調停を行うと
共にデータ転送を行う。中央演算処理装置３１０（以後
ＣＰＵと略称する）は、ＲＦアンプ３０３とＤＳＰ３０
５と、ＲＯＭデコーダ３０８およびインタフェイスコン
トローラ３０９とを制御する。

【００４５】そして、３１１は可変周波数発振手段であ
って、ＣＰＵ３１０の制御により任意の周波数のクロッ
ク信号を出力する。なお、前述のＤＳＰ３０５はこの可
変周波数発振手段３１１から出力されるクロック信号を
演算用の基準クロックとして使用している。

【００４６】ここで、可変周波数発振手段３１１の詳細
を説明する。図９は図８の可変周波数発振手段３１１の
回路ブロック図である。図９において、以下の各構成要
素ブロックにより全体としてフェイズループドロック
（ＰＬＬ）回路を構成する（なお、回路構成上、前述の
可変周波数発振手段３１１は、前述のＤＳＰ３０５の内
部に含まれる構成をとる場合もある）。

【００４７】発振回路４０１は所定の周波数で発振し、
基本となるクロック信号ｆｃｋを出力する。Ｎ分周回路
４０２は発振回路４０１の出力である基本クロック信号
ｆｃｋをＮ（回路に設定された一定の設定値）分周す
る。

【００４８】一方、Ｍ分周回路４０４は、Ｍ分周のＭの
値をＣＰＵ３１０によって書き換えることが可能であっ
て、後述するＶＣＯ４０３からの出力信号をＭ分周す
る。位相比較回路４０５はＮ分周回路４０２とＭ分周回
路４０４とから出力される両信号の位相差を検出して出
力する。ローパスフィルタ（以後ＬＰＦと略称する）４
０６は位相比較回路４０５の出力信号の波形を整形して
電圧信号として出力する。ＶＣＯ４０３はＬＰＦ４０６
からの出力信号に応じて変化した周波数で発振してクロ
ック信号（ｆｖｃｏ）を出力する。

【００４９】次に、以上のように構成された可変周波数
発振手段３１１の動作を説明する。先ず、定常状態で
は、基本クロック信号の周波数（ｆｃｋ）をＮ分周した
クロック周波数（ｆｃｋ／Ｎ）と、ＶＣＯ４０３からの
出力信号の周波数ｆｖｃｏをＭ分周したクロック周波数
（ｆｖｃｏ／Ｍ）とが、同じ周期になるように全体のＰ
ＬＬ回路が働くので、Ｍの値をＮと同じに設定するとｆ
ｖｃｏ＝ｆｃｋとなるようにＶＣＯ４０３は発振する。

【００５０】また、Ｍの値をＮのａ倍と仮定する（Ｍ＝
ａ・Ｎ）と、ｆｖｃｏ＝ａ・ｆｃｋとなるので、ＣＰＵ
３１０によってＭを所望の値に変化させることにより、
任意の発振周波数のクロック信号を得ることができる。

【００５１】さらに、ＤＳＰ３０５の動作に注目すれ
ば、基準クロックとして可変周波数発振手段３１１の出
力信号を使用するので、基準クロックの周波数に応じて
特性も比例して変化する。即ち、データ転送速度Ｖｄａ
ｔａと、ｆｖｃｏとの関係は、Ｖｄａｔａ＝ｂ・ｆｖｃ
ｏ（ｂはデータ処理で定まる定数）となる。

【００５２】また、線速度一定（ｖ＝一定）で記録され
ている光ディスク３０１を読み取る場合の実際の動作に
おいて、ピックアップユニット３０２が存在する位置の
光ディスク３０１の半径ｒと、現在の回転数ｎとの関係
は、ｖ＝２πｒｎ／６０となるので、ｎ＝６０ｖ／（２
πｒ）を導くことができる。従って、外周側（ｒｏｕ
ｔ）から内周側（ｒｉｎ）までのシークを行った場合、
回転数ｎｏｕｔとｎｉｎとの関係は、半径ｒがｒｏｕｔ
＞ｒｉｎであるから、回転数はｎｏｕｔ＜ｎｉｎとな
る。

【００５３】以上の動作説明に基づき、シーク動作とデ
ータ転送速度との説明を行う。まず、外周側から内周側
へのシーク動作について説明する。図１０は本第２実施
例における光ディスク装置の外周側から内周側へのシー
ク動作のタイミングチャートである。外周側から内周側
へのシーク動作時は、シーク動作を開始すると同時に、
ＣＰＵ３１０によってＭ分周回路４０４のＭの値をＮの
値より小さく制御する。従って、可変周波数発振手段３
１１は基準クロック周波数ｆｃｋより低い周波数（ｆｖ
ｃｏ‐ｄｏｗｎ）で発振し、この周波数の基準クロック
信号を出力する。

【００５４】このように、全体的な特性も比例して変化
するので、所定の回転数よりも低い回転数、遅いデータ
転送速度で、処理を行い始める。従って、従来、所定の
回転数ｎｉｎに光ディスク３０１の回転数が上がるまで
アドレス参照及びデータ読み出しが不可能であったが、
図１０の回転数に示すように、回転数ｎｉｎより低い回
転数ｎｉｎ‐ｄｏｗｎでアドレス参照及びデータ読み出
しが可能となる。

【００５５】次に、データ読み出しを開始すると、ＣＰ
Ｕ３１０によってＭ分周回路４０４のＭの値を制御し
て、基準クロック周波数をｆｖｃｏ‐ｄｏｗｎからｆｃ
ｋまで周波数をほぼリニアに変化させることにより、デ
ータ転送速度Ｖｄａｔａ−ｄｏｗｎからＶｄａｔａまで
の間でデータ転送が途切れることがなくなり、アクセス
後はデータ転送を可能にすることができる（図１０のデ
ータ転送速度参照）。

【００５６】但し、上述の方式では、データ読み出しの
初速度が遅いので、一定のデータ転送速度を確保するた
めに、以下のように制御する。図１０のデータ転送速度
において、データ転送量が不足する部分のデータに相当
する面積Ｓ２と、読み出したデータをバッファメモリ３
０７に蓄積しておいたデータ転送量の面積Ｓ１とが同じ
面積になるようにバッファリングを行い、Ｓ１がＳ２よ
り大きくなった時点で、データ転送を開始する。

【００５７】図１１は本実施例における光ディスク装置
の内周側から外周側へのシーク動作のタイミングチャー
トである。内周側から外周側へのシーク動作時は、ＣＰ
Ｕ３１０によってＭ分周回路４０４のＭの値をＮの値よ
り大きく制御する。従って、可変周波数発振手段３１１
は基準クロック周波数ｆｃｋより高い周波数（ｆｖｃｏ
‐ｕｐ）で発振し、新たな基準クロック信号を出力す
る。

【００５８】このように、全体的な特性も比例して変化
するので、高い回転数、速いデータ転送速度で、処理を
行い始める。従って、図１１の回転数に示すように、従
来は所定の（正規の）回転数ｎｏｕｔに光ディスク３０
１の回転数が下がるまでアドレス参照及びデータ読み出
しが不可能であったが、回転数ｎｏｕｔより高い回転数
ｎｏｕｔ‐ｕｐでアドレス参照及びデータ読み出しが可
能となる。

【００５９】次に、データ読み出しを開始すると、ＣＰ
Ｕ３１０によってＭ分周回路４０４のＭの値を制御して
基準クロック周波数をｆｖｃｏ‐ｕｐからｆｃｋまで周
波数をほぼリニアに変化させることにより、アクセス後
は定常的なデータ転送速度を確保可能とすることができ
る。なお、内周側から外周側へのシークは、所定のデー
タ転送速度より低下することはないので、バッファリン
グ等を行う必要はない。

【００６０】なお、バッファリングを行う読み出し方法
について第２の実施例を用いて説明したが、バッファメ
モリ３０７を用いることにより、第２の実施例に限らず
第１の実施例であっても同様にこの読み出し制御を行う
ことができることは、改めて説明を繰り返すまでもな
い。

【００６１】

【発明の効果】本発明は以上の構成により、任意のアド
レスに対するシークを行う場合、シークの内周方向およ
び外周方向で基準クロックを変化させデータリードを開
始するので、スピンドルモータの加減速を行う時間が短
くてすみ、スピンドルモータに流す電流値を抑えること
ができる。また、基準クロックより遅い周波数でデータ
を読み始めた場合の不足分のデータをバッファメモリへ
蓄積するので、所定のデータ転送量以上のデータ転送量
を常に確保することが可能となることにより、小型化薄
型化、及び、低消費電力、高速シークを実現することが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による光ディスクドライ
ブ装置の構成図

【図２】図１の装置において周波数可変読み取り制御に
関する構成要素を詳しく示すブロック図

【図３】ロングジャンプ時の動作を示すフローチャート

【図４】トラッキング制御系及びフォーカス制御系のサ
ーボ回路のブロック図

【図５】図４におけるアナログ系フィルタのループ特性
図

【図６】図４におけるデジタル系フィルタのループ特性
図

【図７】望ましいループ特性図

【図８】本発明の第２の実施例における光ディスク装置
のブロック図

【図９】図８の可変周波数発振手段の回路ブロック図

【図１０】本第２実施例における光ディスク装置の外周
側から内周側へのシーク動作のタイミングチャート

【図１１】本実施例における光ディスク装置の内周側か
ら外周側へのシーク動作のタイミングチャート

【図１２】従来の光ディスクドライブ装置の構成図

【符号の説明】

１０１ 光ディスク記録媒体 １０２，２０２ アクチュエータ １０３，２０３，３０４ スピンドルモータ １０４，２０４ サーボ回路 １０５，２０５ 信号処理回路 １０６，２０６ 中央処理回路（ＣＰＵ） ２０１，３０１ 光ディスク ２０７ 回転速度検出回路 ２０８，４０３ 周波数可変検出回路（ＶＯＣ） ２１１ デジタルＰＬＬ回路 ２１２ スピンドル制御回路 ２１３ アクチュエータ駆動回路 ３０２ ピックアップユニット ３０３ ＲＦアンプ ３０５ デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ） ３０６ ドライバ ３０７ バッファメモリ ３０８ ＲＯＭレコーダ ３０９ フェイスコントローラ ３１０ 中央演算処理装置（ＣＰＵ） ３１１ 可変周波数発振手段 ４０１ 発振回路 ４０２ Ｎ分周回路 ４０４ Ｍ分周回路 ４０５ 位相比較回路 ４０６ ＬＰＦ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G11B 19/28 G11B 7/095 G11B 19/02 501 G11B 19/247

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクを回転駆動する駆動手段の回転
   速度を検出し所定の回転速度になるように前記駆動手段
   を制御するスピンドル制御ステップと、レーザ光をディ
   スク面に照射し反射光を電気信号に変換し所与の周期の
   信号に基づいて前記電気信号を復調してデジタル信号に
   変換する信号処理ステップと、反射光を電気信号に変換
   する光電変換手段をフォーカス方向及びトラッキング方
   向に移動制御するアクチュエータ移動ステップと、所与
   の周期の信号に基づいて前記駆動手段をサーボ制御する
   サーボ制御ステップとを有する光ディスク再生方法であ
   って、実行中の前記スピンドル制御ステップから前記アクチュ
   エータ移動ステップを実行した後に得られると推測され
   る前記電気信号の周波数を予め算出しこの算出した周波
   数に対応する クロック信号を出力する可変周波数発振ス
   テップを有し、 前記可変周波数発振ステップのクロック信号に基づいて
   前記サーボ制御ステップを実行すると共に、前記可変周
   波数発振ステップのクロック信号に基づいて前記信号処
   理ステップを実行することを特徴とする光ディスク再生
   方法。
2. 【請求項２】光ディスクを回転駆動する駆動手段と、前
   記駆動手段の回転速度を検出する回転検出手段と、前記
   駆動手段の回転速度が所定の回転速度になるように前記
   回転検出手段に基づいて前記駆動手段を制御するスピン
   ドル制御手段と、レーザ光をディスク面に照射し反射光
   を電気信号に変換するための光学レンズと光ピックアッ
   プとを有する光電変換手段と、前記光電変換手段をフォ
   ーカス方向及びトラッキング方向に移動制御するアクチ
   ュエータ手段と、前記光電変換手段の電気信号を増幅し
   て変換し所与の周期の信号に基づいて前記電気信号を復
   調してデジタル信号に変換する信号処理手段と、所与の
   周期の信号に基づいて前記アクチュエータ手段と前記ス
   ピンドル制御手段とをサーボ制御するサーボ制御手段
   と、装置全体の動作をつかさどる制御手段とを有する光
   ディスクドライブ装置であって、周波数制御信号に応じて発振周波数が変化する可変周波
   数発振手段を有し、 前記制御手段は、前記スピンドル制御手段が制御中の前
   記光電変換手段の位置から前記アクチュエータ手段によ
   り移動制御した後の位置における前記光電変換 手段によ
   って得られると推測される前記電気信号の周波数を予め
   算出しこの算出した周波数に対応する周波数制御信号を
   生成し、前記周波数制御信号に対応する前記可変周波数
   発振手段のクロック信号に前記サーボ制御手段を同期さ
   せると共に、前記可変周波数発振手段のクロック信号に
   基づいて前記信号処理手段を動作させることを特徴とす
   る光ディスクドライブ装置。
3. 【請求項３】光ディスクを回転駆動する駆動手段の回転
   速度を検出し所定の回転速度になるように前記駆動手段
   を制御するスピンドル制御ステップと、レーザ光をディ
   スク面に照射し反射光を電気信号に変換し所与の周期の
   信号に基づいて前記電気信号を復調してデジタル信号に
   変換する信号処理ステップと、反射光を電気信号に変換
   する光電変換手段をフォーカス方向及びトラッキング方
   向に移動制御するアクチュエータ移動ステップと、所与
   の周期の信号に基づいて前記駆動手段をサーボ制御する
   サーボ制御ステップとを有する光ディスク再生方法であ
   って、実行中の前記スピンドル制御ステップから前記アクチュ
   エータ移動ステップを実行した後に得られると推測され
   る前記電気信号の周波数を予め算出しこの算出した周波
   数に対応するクロック信号を出力する 可変周波数発振ス
   テップを有し、 前記アクチュエータ移動ステップにおいて、アクセス動
   作を開始してから前記回転速度が通常再生時の所定の回
   転速度に達するまでの期間は、前記可変周波数発振ステ
   ップのクロック信号に基づいて前記サーボ制御ステップ
   を実行すると共に、前記可変周波数発振ステップのクロ
   ック信号に基づいて前記信号処理ステップを実行するこ
   とを特徴とする光ディスク再生方法。
4. 【請求項４】光ディスクを回転駆動する駆動手段と、前
   記駆動手段の回転速度を検出する回転検出手段と、前記
   駆動手段の回転速度が所定の回転速度になるように前記
   回転検出手段に基づいて前記駆動手段を制御するスピン
   ドル制御手段と、レーザ光をディスク面に照射し反射光
   を電気信号に変換するための光学レンズと光ピックアッ
   プとを有する光電変換手段と、前記光電変換手段をフォ
   ーカス方向及びトラッキング方向に移動制御するアクチ
   ュエータ手段と、前記光電変換手段の電気信号を増幅し
   て変換し所与の周期の信号に基づいて前記電気信号を復
   調してデジタル信号に変換する信号処理手段と、所与の
   周期の信号に基づいて前記アクチュエータ手段と前記ス
   ピンドル制御手段とをサーボ制御するサーボ制御手段
   と、装置全体の動作をつかさどる制御手段とを有する光
   ディスクドライブ装置であって、周波数制御信号に応じて発振周波数が変化する可変周波
   数発振手段を有し、 前記アクチュエータ手段がアクセス動作を開始してから
   前記回転速度が通常再生時の所定の回転速度に達するま
   での期間において、前記制御手段は、前記スピンドル制
   御手段が制御中の前記光電変換手段の位置から前記アク
   チュエータ手段により移動制御した後の位置における前
   記光電変換手段によって得られると推測される前記電気
   信号の周波数を予め算出しこの算出した周波数に対応す
   る周波数制御信号を生成し、前記周波数制御信号に対応
   する前記可変周波数発振手段のクロック信号に前記サー
   ボ制御手段を同期させると共に、前記可変周波数発振手
   段のクロック信号に基づいて前記信号処理手段を動作さ
   せ、前記駆動手段の回転速度が所定の回転速度に制御完
   了する前に光ディスクのデータを再生することを特徴と
   する光ディスクドライブ装置。