JP3870804B2

JP3870804B2 - Optical disk playback device

Info

Publication number: JP3870804B2
Application number: JP2002067364A
Authority: JP
Inventors: 和也虫壁
Original assignee: Yamaha Corp
Current assignee: Yamaha Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: JP2003272278A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、線速度一定（ＣＬＶ）でデータが記録された光ディスクを回転速度一定（ＣＡＶ）で読み出す光ディスク再生装置に関し、特にホストコンピュータ等の上位制御装置からの読み出し命令に対して光ディスクからデータを読み出す光ディスク再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ホストコンピュータの処理能力向上に伴い、ホストコンピュータからデータ記憶装置に対して要求されるデータ転送レートも向上し、これに対応するため、データ記憶装置としてのＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスク再生装置においても、１０倍速、４０倍速等、高速に大量のデータを読み出すことが可能になってきた。光ディスクから高速にデータを読み出すためには、光ディスクの回転数を増加させれば良い。このため、光ディスクを回転させるスピンドルモータの回転制御は、制御容易性の観点からＣＡＶ方式が一般的となりつつある。この場合、光ディスクは、その最外周で要求されたデータ転送レートを満足する回転数で回転駆動される。例えばホストコンピュータからデータ転送レートとして１０倍速が指定された場合には、光ディスクの回転数を２０００ｒｐｍに設定し、最内周では４倍速、最外周では１０倍速となるように光ディスクをＣＡＶ制御してデータを読み出し、ホストコンピュータからデータ転送レートとして４０倍速が指定された場合には、光ディスクの回転数を８０００ｒｐｍに設定し、最内周では１６倍速、最外周では４０倍速となるように光ディスクをＣＡＶ制御してデータを読み出す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように光ディスクの回転数が増加してくると、光ディスクの回転開始からデータの読み出しを開始するまでのスピンアップの待ち時間も長くなってくる。大量のデータを読み出す場合には、待ち時間を考慮しても高速回転でデータをアクセスする方が効果は大きいが、僅かなデータを読み出す場合には、転送時間に比べてスピンアップによる待ち時間の方がはるかに長くなり、却ってアクセス時間が増加するという問題がある。
【０００４】
また、光ディスクが高速回転するようになると、光ディスクの回転による風切り音や振動による騒音が無視できなくなる。
【０００５】
この発明は、このような点に鑑みなされたもので、光ディスクからのアクセス時間の短縮および騒音の抑制を図れるようにした光ディスク再生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光ディスク再生装置は、線速度一定でデータが記録された光ディスクを一定の回転速度で回転させて上位制御装置からの読み出し命令に従って前記光ディスクからデータを読み出す光ディスク再生装置において、前記光ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、前記光ディスクから読み出されたデータを一旦保持し前記上位制御装置にデータを出力するデータバッファと、このデータバッファと前記上位制御装置との間のデータ転送レートを測定するデータ転送レート測定手段と、前記データが読み出されている光ディスクの半径方向位置を検出する半径位置検出手段と、前記測定されたデータ転送レートが前記検出された半径方向位置で現在の光ディスクの回転数に対応したデータ転送レート以上になったときに前記光ディスクの回転数を増加させ、前記測定されたデータ転送レートが前記検出された半径方向位置で現在の光ディスクの回転数に対応したデータ転送レートを下回ったときに前記光ディスクの回転数を減少させるように前記回転駆動手段を制御する回転数制御手段と、前記上位制御装置から出力される命令の発行頻度を検出する命令発行頻度検出手段とを備え、前記回転数制御手段は、前記測定されたデータ転送レートが前記検出された半径方向位置で現在の光ディスクの回転数に対応したデータ転送レート未満であっても、前記検出された命令の発行頻度が所定値を超えた状態が所定時間経過したときに前記光ディスクの回転数を増加するように前記回転駆動手段を制御するものであることを特徴とする。
【０００７】
光ディスクの回転が停止している状態で、小さなデータサイズのファイルを読み込む場合には、光ディスクが最高回転数にスピンアップするまで待つ必要がないが、大きなデータサイズのファイルを読み込む場合には、最高速で読み込みを行ったほうが効率が良くなる。この発明によれば、光ディスクから読み出されデータバッファに格納されてから上位制御装置に転送されるデータの転送レートを測定すると共に、光ディスクのデータ読み出し位置を検出し、検出された読み出し位置における光ディスクの現在の回転数に対応したデータ転送レートと実測されたデータ転送レートとを比較して、上位制御装置へ高速にデータ転送する必要がない場合には、光ディスクの回転数を低速に維持し、上位制御装置へ高速にデータ転送する必要がある場合には、光ディスクの回転数を増加させるようにしているので、大きなデータサイズのファイルを読み込む場合のように、高速回転が必要となる場合にのみ光ディスクの回転数が増加する。これにより、読み出しデータ量の大小いずれの場合でもデータ読み込み速度が向上し、必要な場合以外は光ディスクが低速回転となるので、振動の発生も抑制することができる。
【０００８】
また、この発明によれば、例えば上位制御装置から読み出し命令が出力される間隔等から命令の発行頻度を検出する命令発行頻度検出手段を備え、測定されたデータ転送レートが検出された半径方向位置で現在の光ディスクの回転数に対応したデータ転送レート未満であっても、検出された命令の発行頻度が所定値を超えた状態が所定時間経過したときに、回転数制御手段が光ディスクの回転数を増加するように回転駆動手段を制御するものであるので、光ディスク上に散在する小さなファイルを広い範囲にわたってランダムアクセスするような場合にも、光ディスクの回転数が増加してアクセス速度を向上させることができる。
【０００９】
この発明の好ましい実施の形態において、半径位置検出手段は、上位制御装置からの読み出し命令を解析して読み出し命令に含まれるアドレスからデータが読み出されている光ディスクの半径方向位置を検出する命令解析手段である。また、命令解析手段は、上位制御装置からの読み出し命令に含まれる読み出すべきデータの長さを認識するものでも良い。この場合、回転数制御手段は、認識されたデータの長さが所定値を超えたときに前記光ディスクの回転数を増加させるように回転数制御手段を制御することが望ましい。これにより、データの長さによっても光ディスクの適切な回転数を設定することができる。
【００１０】
【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１は、この発明の一実施形態に係る光ディスク再生装置の構成を示すブロック図である。
光ディスク再生装置１は、ホストコンピュータ（以下、「ホストＰＣ」と呼ぶ）２からのデータ読み出しコマンドに従って、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の光ディスク１１からデータを読み出してホストＰＣ２に転送する。光ディスク１１は、ＣＬＶ方式でデータが記録されたもので、スピンドルモータ１２によってＣＡＶ制御によって回転駆動される。読取ヘッド１３は、図示しないレーザダイオード、光学系、フォーカスアクチュエータ及び４分割フォトディテクタ等を内蔵したもので、レーザビームを光ディスク１１のピットに照射すると共に、その反射光を受光して読取信号ＲＳを出力する。この読取信号ＲＳは、ヘッドアンプ１４で増幅される。ヘッドアンプ１４は、光ディスク１１の内外周での読取信号の速度差を十分にカバーし得る広帯域アンプである。ヘッドアンプ１４から出力される読取信号は復調器１５に供給され、ここでＡ／Ｄ変換、ＥＦＭ復調、ＣＩＲＣ復調処理を経てデータが再生される。再生されたデータは、コントローラ１６を経てデータバッファ１７に格納される。データバッファ１７に格納されたデータは、Ｉ／Ｏコントローラ１８の制御のもとホストＰＣに転送される。
【００１１】
一方、ホストＰＣ１８から発行される読み出しコマンドは、Ｉ／Ｏコントローラ１８で受信され、コントローラ１６に与えられる。Ｉ／Ｏコントローラ１８は、データバッファ１７からホストＰＣ２へ転送されるデータの転送レートを測定すると共に、ホストＰＣ２からの読み出しコマンドの発行頻度を検出し、これらの測定結果及び検出結果を読み出しコマンドと共にコントローラ１６に供給する。コントローラ１６は、読み出しコマンドを解析すると共に、Ｉ／Ｏコントローラ１８から与えられるデータ転送レート及びコマンド発行頻度に基づいてスピンドルモータ１２の回転数を制御する。コントローラ１６はまた、フィードモータ１９を制御して読取ヘッド１３を光ディスク１１の半径方向に駆動する。読取ヘッド１３の半径方向位置はエンコーダ２０によって検出され、その検出値がコントローラ１６にフィードバックされている。
【００１２】
図２は、コントローラ１６及びＩ／Ｏコントローラ１８のこの発明に関わる部分の詳細を示す機能ブロック図である。Ｉ／Ｏコントローラ１８には、データバッファ１７からホストＰＣ２に転送されるデータのデータ転送レートを測定するデータ転送レート測定部１８１が備えられている。データ転送レートは、例えばデータバッファ１７のリードポインタを１秒毎に読み出す等して測定する。また、Ｉ／Ｏコントローラ１８には、ホストＰＣ２からの読み出しコマンド発行の例えば間隔をモニタして、このコマンド間隔から読み出しコマンドの発行頻度を測定するコマンド発行頻度検出部１８２が備えられている。
【００１３】
一方、コントローラ１６には、読み出しコマンドを解析するコマンド解析部１６１が備えられている。即ち、読み出しコマンドは、例えば図３に示すように、“Starting Logical Block Address”を含んでおり、コマンド解析部１６１は、この開始論理ブロックアドレスから光ディスク１１の半径方向のアクセス位置を検出する半径位置検出手段を構成する。また、コントローラ１６には、回転数制御部１６２が設けられている。回転数制御部１６２は、データ転送レート測定部１８１で測定されたデータ転送レートと、コマンド発行頻度検出部１８２で測定されたコマンド発行頻度と、コマンド解析部１６１で得られた光ディスク１１の半径方向のアクセス位置とから、光ディスク１１の現在の回転数が、求められているデータ転送レートを達成するのに適切な回転数かどうかを判断し、適切な回転数でない場合には、スピンアップ又はスピンダウンするようにスピンドルモータ１２を制御する。
【００１４】
次に、上述のように構成された光ディスク再生装置１の動作について説明する。
光ディスク再生装置１には、事前にホストＰＣ２から読み取りのデータ転送レートが指示されているか、又は光ディスク再生装置１自身に最高データ転送レートが設定されている。ホストＰＣ２からデータの読み出し要求が来たとき、ホストＰＣ２が何をしようとしているのかを知ることができれば、それに応じて光ディスク再生装置１自身が最適な速度を判断することができる。例えば小さなサイズのファイルを読み出す場合には、最高速での読み出しを行う必要はなく、逆に大きなサイズのファイルを読み出す場合や大量のファイルを読み出す必要がある場合には、最高速で読み出しを行ったほうが効率が良くなる。また、単発の読み出しならば、わざわざスピンアップする必要はないが、連続的に長時間の読み出しが発生する場合には、最高速にスピンアップしたまま読み出しを行ったほうが遥かに効率的である。
【００１５】
しかし、現在標準化されているコマンド体系の範囲内では、ホストＰＣ２がどの程度のサイズのファイルをどの程度の間隔で読み込もうとしているのかを光ディスク再生装置１自身が知る術はない。すなわち大きなサイズのファイルを読み出す場合には、通例、複数回の読み出しコマンドに分割されて発行されるのが一般的であるし、読み出しコマンドを発行する時間的間隔はホストＰＣ２側に一任されている。そこで、ホストＰＣ２から発行されてくるデータ読み出しコマンドの発行頻度と、それに対して光ディスク再生装置１がホストＰＣ２に対して送信したデータ転送量とを定期的にモニタリングして、これらの情報からホストＰＣ２が何を行おうとしているのかを予測する。
【００１６】
以下、図４に示すフローチャートに基づき、光ディスク再生装置１の具体的な動作例を説明する。いま、光ディスク再生装置１の初期速度を最低速度の４倍速（４×）〜１０倍速（１０×）のＣＡＶとし、ホストＰＣ２からのデータ読み出しコマンドに従い、光ディスク１１からデータを読み出す（Ｓ１）。読み出されたデータは、復調器１５で復調され、データバッファ１７に順次格納されていく。データバッファ１７に格納されたデータは、Ｉ／Ｏコントローラ１８の制御のもとホストＰＣ２に転送される。Ｉ／Ｏコントローラ１８は、１秒毎に転送量とコマンドの発行回数をそれぞれ測定する。これにより毎秒、現在のデータ転送レートと読み出しコマンドの発行頻度を知ることができる。また、スピンアップのために本来設定されているスピード設定を退避しておき、コントローラ１６は、必要と判断した場合には、その設定値までスピンアップを行う。
【００１７】
具体的には、コントローラ１６の回転数制御部１６２は、測定されたコマンド発行頻度、データ転送レートおよびコマンド解析部１６１により解析されたコマンド内容をモニタし（Ｓ２）、以下に述べるスピンアップ条件を満足する場合には指定された最高回転数までスピンドルモータ１２をスピンアップし（Ｓ３，Ｓ４）、スピンダウン条件を満足する場合には指定された最高回転数までスピンドルモータ１２をスピンダウンする（Ｓ５，Ｓ６）。
【００１８】
スピンアップ及びスピンダウンの条件は、例えば次のように設定される。
▲１▼データ転送レート
図５に示すように、初期速度、例えば２０００ｒｐｍで光ディスク１１を回転させた場合、ＣＡＶ方式の場合、最高データ転送レートは、光ディスク１１の最内周で４×（＝７００kbytes/s）、最外周で１０×（＝１７５０kbytes/s）となる。いま、光ディスク１１がＣＡＶ制御で所定の回転数で回転しているときの、光ディスク１１の最内周での半径位置をｒ１、データ転送レートをＶ r1、最外周での半径位置をｒ２、データ転送レートをＶr2、アクセス位置をｒとすると、アクセス位置ｒで得られる最高のデータ転送レートＶthは、
【００１９】
【数１】
Ｖth＝（Ｖr2−Ｖr1）（ｒ−ｒ１）／（ｒ２−ｒ１）＋Ｖr1
【００２０】
で表すことができる。しかし、アクセス位置ｒでデータの読み出しを行っている際に、データバッファ１７のホストＰＣ２側のデータ転送レートが図中Ｖａで示すようにＶthに満たないのであれば、わざわざスピンアップして高速モード（例えば回転数８０００ｒｐｍ）にするまでもなく、ホストＰＣ２からの要求に十分応えることができることになる。この場合、データバッファ１７へのデータ格納の転送レートの方がデータ出力の転送レートよりも大きい。この範囲は、図５のハッチングで示される。
【００２１】
逆に、ホストＰＣ２へのデータ転送レートがＶth以上であるときは、データバッファ１７へのデータ格納の転送レートよりもデータ出力の転送レートの方が大きい。これは図５のＶｂのケースである。この場合には、スピンアップを待つ時間を考慮しても回転数を上げて高速で読み込んだ方が効率は上がると考えられる。
【００２２】
▲２▼コマンド発行頻度
１コマンド当たりどれだけのデータを転送するかにもよるため、一概にコマンドの発行頻度だけではスピンアップするかどうか判断することは難しいが、一般的にはコマンド発行頻度が高いほど、ホストＰＣ２に転送されるデータ量は多くなる。また、コマンド発行頻度が高いケースとして、光ディスク１１上に散在する小さなデータ量のファイルを大量に読み込む場合なども考えられる。このような場合、転送レート自体はそれほど高くならないものの、光ディスク１１の全面にわたってランダムアクセスが発生する可能性があり、高速回転している方がシーク完了後に目的のポイントに辿り着くまでの回転町時間が短くなるため、やはりスピンアップした方が効率的である。
【００２３】
以上の点を踏まえ、例えば次のようにスピンアップ及びスピンダウンを決定する。
（１）スピンアップ前
【００２４】
【表１】

【００２５】
すなわち、ホストＰＣ２から要求されたデータ転送レートがＶth以上の場合、光ディスク１１からハードディスクへ大量のファイルのコピーや、アプリケーションのインストール等の大量の読み込み要求が発生しているケースが想定される。この場合、待ち時間を考慮しても光ディスク１１を最高速度までスピンアップした方が明らかにデータが効率良く転送されるので、読み出しの途中でも、速やかにスピンアップを行い、高速でデータ転送を継続する。
【００２６】
また、データ転送レートはＶth以下の要求であるが、頻繁にコマンドが発行されている場合、光ディスク１１上に散在する小さなファイルのコピーやベンチマーク等のランダムアクセス（シーク）試験等のケースが想定される。先に述べた通り、ランダムアクセスを行う場合には、高速回転している方がシーク後に目的のポイントに辿り着くまでの時間が、若干ではあるが短くなる。数秒程度ならば差は出ないが、時間が長ければ長いほど全体のパフォーマンスに影響してくる。よって、直ちにスピンアップせずに数秒間状態監視を継続し、この状態が持続するようであればスピンアップを行い高速で転送を継続する。
【００２７】
更に、データ転送レートはＶth以下の要求であり、コマンド発行頻度も低い場合、ファイル・ディレクトリ情報の表示やディスク認識後のファイルシステム情報取得等のケースが想定される。通常、ユーザが光ディスク１１内のファイルを閲覧するような場合、必要となる情報量はそれほど多くなく、実効転送レート自体は４×以下の場合が殆どである。この場合、低速で読み込みを行っても、高速読み込み時と殆どパフォーマンスは変わらない。逆にスピンアップを行うと、高速回転するまでの時間、ユーザを待たすことになり、却って効率が悪くなる。よって、スピンアップは行わず、低速での読み込みを継続する。
【００２８】
（２）スピンアップ後
【００２９】
【表２】

【００３０】
すなわち、ホストＰＣ２から要求されたデータ転送レートがＶth以上の場合、前述した光ディスク１１からハードディスクへ大量のファイルのコピーや、アプリケーションのインストール等の大量の読み込み動作が継続中であると考えられる。このようにホストＰＣ２からある程度以上のデータ転送要求が続く限り、光ディスク１１の回転速度を落としてしまうと転送効率が低下し、パフォーマンスが低下する。よって、現状維持のまま高速でデータ転送を継続する。
【００３１】
データ転送レートがＶth以下の要求であった場合、音声ファイルや動画ファイルの再生等でホストＰＣ２がある程度のデータ量を蓄積した後は、そのデータを消化（再生）する度に少量ずつその補充を行うために、読み込み要求を発生させるようなケースが考えられる。この状態が持続する場合、実効転送レート自体は低くなるために、光ディスク１１の回転数を落としても、特に転送効率には影響しない。よって積極的にスピンダウンして引き続き低速でデータ転送を継続すると、静音化や省電力等の点で有効である。
【００３２】
更に、読み出し動作中にホストＰＣ２からスピードを変更するよう要求を受けたときは、ホストＰＣ２から指定された速度でデータを読み出すことを期待されているので、スピンアップ前後に拘らず、即時ホストＰＣ２からの要求に応答して回転速度を変更する。
【００３３】
以上述べたように、この実施形態に係る光ディスク再生装置によれば、データ転送レート及びコマンド発行頻度に基づいて、現在のアクセス位置で最高のパフォーマンスが得られるようにＣＡＶの回転数が設定される。
【００３４】
なお、上記の実施形態では、ホストＰＣ２側のデータ転送レートとコマンド発行頻度とに基づいて、光ディスク１１をスピンアップ又はスピンダウンするようにしたが、データ転送レートのみに基づいてＣＡＶの回転制御を行っても良い。また、図３に示すように、読み出しコマンドにデータの転送長さの情報（Transfer Length in Blocks）が含まれている場合には、コントローラ１６のコマンド解析部１６１が読み出しコマンドから転送されるデータの長さを認識し、回転制御部１６２が認識されたデータの長さが所定の長さを超えた場合に、光ディスクの回転数を増加させるようにスピンドルモータ１２を制御するものでも良い。更に、フィードモータ１９による読取ヘッド１３のフィード方向の位置を検出するエンコーダ２０を、回転位置検出手段として使用するようにしても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、光ディスクから読み出されデータバッファに格納されてから上位制御装置に転送されるデータの転送レートを測定すると共に、光ディスクのデータ読み出し位置を検出し、検出された読み出し位置における光ディスクの現在の回転数に対応したデータ転送レートと実測されたデータ転送レートとを比較して、上位制御装置へ高速にデータ転送する必要がない場合には、光ディスクの回転数を低速に維持し、上位制御装置へ高速にデータ転送する必要がある場合には、光ディスクの回転数を増加させるようにしているので、読み出しデータ量の大小いずれの場合でもデータ読み込み速度が向上し、必要な場合以外は光ディスクが低速回転となるので、振動の発生も抑制す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】この発明の一実施形態に係る光ディスク再生装置のブロック図である。
【図２】同装置の要部の詳細を示すブロック図である。
【図３】ホストＰＣから発行される読み出しコマンドの一例を示す図である。
【図４】同装置のＣＡＶ制御を示すフローチャートである。
【図５】光ディスクの半径方向位置とデータ転送レートと回転数との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…光ディスク再生装置、２…ホストＰＣ、１１…光ディスク、１２…スピンドルモータ、１３…読取ヘッド、１４…ヘッドアンプ、１５…復調器、１６…コントローラ、１７…データバッファ、１８…Ｉ／Ｏコントローラ、１９…フィードモータ、２０…エンコーダ、１６１…コマンド解析部、１６２…回転数制御部、１８１…データ転送レート測定部、１８２…コマンド発行頻度検出部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disk reproducing apparatus that reads an optical disk on which data is recorded at a constant linear velocity (CLV) at a constant rotational speed (CAV), and in particular, reads data from an optical disk in response to a read command from a host controller such as a host computer. The present invention relates to an optical disc reproducing apparatus for reading.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the improvement in processing capacity of host computers, the data transfer rate required for data storage devices from host computers has also improved, and in order to respond to this, optical disc playback such as CD-ROMs and DVDs as data storage devices Also in the apparatus, it has become possible to read a large amount of data at a high speed such as 10 times speed or 40 times speed. In order to read data from the optical disk at high speed, the number of rotations of the optical disk may be increased. For this reason, the rotation control of the spindle motor for rotating the optical disk is becoming common with the CAV method from the viewpoint of controllability. In this case, the optical disk is rotationally driven at a rotational speed that satisfies the data transfer rate required at the outermost periphery. For example, when 10 × speed is designated as the data transfer rate from the host computer, the rotational speed of the optical disc is set to 2000 rpm, and the optical disc is CAV controlled so that the innermost circumference is 4 × speed and the outermost circumference is 10 × speed. When data is read and the 40x speed is specified as the data transfer rate from the host computer, the rotation speed of the optical disk is set to 8000 rpm, and the optical disk is CAV so that the innermost circumference is 16 times faster and the outermost circumference is 40 times faster. Control and read data.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the rotation speed of the optical disk increases in this way, the waiting time for spin-up from the start of rotation of the optical disk to the start of data reading also increases. When reading a large amount of data, it is more effective to access the data at high speed even if the waiting time is taken into account, but when reading a small amount of data, the waiting time due to spin-up is less than the transfer time. However, there is a problem that the access time is much longer and the access time is increased.
[0004]
Further, when the optical disk rotates at a high speed, wind noise and vibration noise due to the rotation of the optical disk cannot be ignored.
[0005]
The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide an optical disk reproducing apparatus capable of shortening access time from an optical disk and suppressing noise.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An optical disk reproducing apparatus according to the present invention is an optical disk reproducing apparatus that reads data from the optical disk in accordance with a read command from a host controller by rotating an optical disk on which data is recorded at a constant linear velocity at a constant rotational speed. Rotation driving means for rotating, a data buffer for temporarily holding data read from the optical disk and outputting the data to the host controller, and measuring a data transfer rate between the data buffer and the host controller Data transfer rate measuring means, radial position detecting means for detecting a radial position of the optical disk from which the data is read, and the measured data transfer rate of the current optical disk at the detected radial position. When the data transfer rate corresponding to the rotation speed is exceeded, the optical The rotation speed of the optical disk is decreased, and the rotation speed of the optical disk is decreased when the measured data transfer rate falls below the data transfer rate corresponding to the rotation speed of the current optical disk at the detected radial position. A rotation speed control means for controlling the rotation drive means, and an instruction issue frequency detection means for detecting an issue frequency of an instruction output from the host controller, wherein the rotation speed control means is configured to measure the measured data. Even when the transfer rate is less than the data transfer rate corresponding to the current rotational speed of the optical disc at the detected radial position, a state in which the detected frequency of issuing the command exceeds a predetermined value has elapsed for a predetermined time Further, the rotation driving means is controlled to increase the rotation speed of the optical disk .
[0007]
When reading a file with a small data size while the rotation of the optical disk is stopped, there is no need to wait for the optical disk to spin up to the maximum rotation speed, but when reading a file with a large data size, It is more efficient to read at high speed. According to the present invention, the transfer rate of data read from the optical disc and stored in the data buffer and then transferred to the host controller is measured, the data read position of the optical disc is detected, and the optical disc at the detected read position is detected. If the data transfer rate corresponding to the current rotational speed of the data is compared with the actually measured data transfer rate and there is no need to transfer the data to the host controller at high speed, the rotational speed of the optical disk is maintained at a low speed. When it is necessary to transfer data to the host controller at high speed, the rotation speed of the optical disk is increased, so only when high-speed rotation is required, such as when reading a file with a large data size. The rotational speed of the optical disk increases. As a result, the data reading speed is improved regardless of the amount of read data, and the optical disk is rotated at a low speed except when necessary, so that the occurrence of vibration can be suppressed.
[0008]
In addition, according to the present invention, for example, the command issuance frequency detecting means for detecting the issuance frequency of the command from the interval at which the read command is output from the host controller , for example, the radial position where the measured data transfer rate is detected. Even if it is less than the data transfer rate corresponding to the current rotational speed of the optical disk , the rotational speed control means detects the rotational speed of the optical disk when the detected command issuance frequency exceeds a predetermined value for a predetermined time. Since the rotational drive means is controlled so as to increase the number of times, even when small files scattered on the optical disk are randomly accessed over a wide range, the rotational speed of the optical disk increases to improve the access speed. Can do.
[0009]
In a preferred embodiment of the present invention, the radial position detecting means analyzes the read command from the host controller and detects the radial position of the optical disc from which data is read from the address included in the read command. Means. Further, the command analysis means may recognize the length of data to be read included in the read command from the host control device. In this case, it is desirable that the rotation speed control means controls the rotation speed control means so as to increase the rotation speed of the optical disc when the length of the recognized data exceeds a predetermined value. Thereby, it is possible to set an appropriate number of revolutions of the optical disc depending on the length of data.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an optical disk reproducing apparatus according to an embodiment of the present invention.
In accordance with a data read command from a host computer (hereinafter referred to as “host PC”) 2, the optical disc playback apparatus 1 reads data from an optical disc 11 such as a CD-ROM or DVD and transfers it to the host PC 2. The optical disk 11 is recorded with data by the CLV method, and is rotated by the spindle motor 12 by CAV control. The read head 13 incorporates a laser diode, an optical system, a focus actuator, a quadrant photodetector, and the like (not shown). The read head 13 irradiates a pit of the optical disk 11 with a laser beam, receives the reflected light, and outputs a read signal RS. To do. The read signal RS is amplified by the head amplifier 14. The head amplifier 14 is a wide-band amplifier that can sufficiently cover the speed difference of the read signals on the inner and outer circumferences of the optical disk 11. The read signal output from the head amplifier 14 is supplied to the demodulator 15, where data is reproduced through A / D conversion, EFM demodulation, and CIRC demodulation processing. The reproduced data is stored in the data buffer 17 via the controller 16. The data stored in the data buffer 17 is transferred to the host PC under the control of the I / O controller 18.
[0011]
On the other hand, a read command issued from the host PC 18 is received by the I / O controller 18 and given to the controller 16. The I / O controller 18 measures the transfer rate of data transferred from the data buffer 17 to the host PC 2, detects the frequency of issuance of read commands from the host PC 2, and outputs these measurement results and detection results together with the read commands. This is supplied to the controller 16. The controller 16 analyzes the read command and controls the rotation speed of the spindle motor 12 based on the data transfer rate and command issue frequency given from the I / O controller 18. The controller 16 also controls the feed motor 19 to drive the read head 13 in the radial direction of the optical disk 11. The radial position of the read head 13 is detected by the encoder 20, and the detected value is fed back to the controller 16.
[0012]
FIG. 2 is a functional block diagram showing details of portions of the controller 16 and the I / O controller 18 relating to the present invention. The I / O controller 18 includes a data transfer rate measuring unit 181 that measures the data transfer rate of data transferred from the data buffer 17 to the host PC 2. The data transfer rate is measured, for example, by reading the read pointer of the data buffer 17 every second. Further, the I / O controller 18 is provided with a command issue frequency detector 182 that monitors, for example, an interval of read command issuance from the host PC 2 and measures the read command issue frequency from the command interval.
[0013]
On the other hand, the controller 16 includes a command analysis unit 161 that analyzes a read command. That is, the read command includes, for example, “Starting Logical Block Address” as shown in FIG. 3, and the command analysis unit 161 detects the radial access position of the optical disc 11 from this starting logical block address. The detection means is configured. Further, the controller 16 is provided with a rotation speed control unit 162. The rotation speed control unit 162 is configured such that the data transfer rate measured by the data transfer rate measurement unit 181, the command issue frequency measured by the command issue frequency detection unit 182, and the radial direction of the optical disc 11 obtained by the command analysis unit 161. From the access position, it is determined whether or not the current rotation speed of the optical disk 11 is an appropriate rotation speed to achieve the required data transfer rate. The spindle motor 12 is controlled to go down.
[0014]
Next, the operation of the optical disc playback apparatus 1 configured as described above will be described.
The optical disc playback apparatus 1 is instructed in advance by the host PC 2 for the read data transfer rate, or the optical disc playback apparatus 1 itself is set with the maximum data transfer rate. If the host PC 2 receives a data read request and knows what the host PC 2 is trying to do, the optical disc playback apparatus 1 can determine the optimum speed accordingly. For example, when reading a small size file, it is not necessary to read at the maximum speed. Conversely, when reading a large size file or a large number of files, it is necessary to read at the maximum speed. Is more efficient. In the case of single reading, there is no need to bother to spin up, but when reading for a long time continuously occurs, it is much more efficient to perform reading while spinning up at the highest speed.
[0015]
However, within the command system currently standardized, there is no way for the optical disc playback apparatus 1 itself to know what size file the host PC 2 is trying to read at what interval. That is, when reading a large size file, it is generally divided into a plurality of read commands and issued, and the time interval for issuing the read command is left to the host PC 2 side. . Accordingly, the issuance frequency of the data read command issued from the host PC 2 and the data transfer amount transmitted from the optical disc reproducing apparatus 1 to the host PC 2 are periodically monitored. Predict what is going to do.
[0016]
Hereinafter, a specific operation example of the optical disc playback apparatus 1 will be described based on the flowchart shown in FIG. Now, the initial speed of the optical disk reproducing apparatus 1 is set to a CAV of the minimum speed of 4 × (4 ×) to 10 × (10 ×), and data is read from the optical disk 11 in accordance with a data read command from the host PC 2 (S1). The read data is demodulated by the demodulator 15 and sequentially stored in the data buffer 17. The data stored in the data buffer 17 is transferred to the host PC 2 under the control of the I / O controller 18. The I / O controller 18 measures the transfer amount and the number of commands issued every second. As a result, the current data transfer rate and read command issuance frequency can be known every second. Further, the speed setting originally set for the spin-up is saved, and the controller 16 performs the spin-up to the set value when it is determined to be necessary.
[0017]
Specifically, the rotation speed control unit 162 of the controller 16 monitors the measured command issue frequency, the data transfer rate, and the command content analyzed by the command analysis unit 161 (S2), and sets the spin-up condition described below. If satisfied, the spindle motor 12 is spun up to the designated maximum rotational speed (S3, S4), and if the spin down condition is satisfied, the spindle motor 12 is spun down to the designated maximum rotational speed (S5). , S6).
[0018]
The conditions for spin-up and spin-down are set as follows, for example.
(1) Data transfer rate As shown in FIG. 5, when the optical disk 11 is rotated at an initial speed, for example, 2000 rpm, in the case of the CAV method, the maximum data transfer rate is 4 × (= 700 kbytes at the innermost circumference of the optical disk 11. / s) and 10 × (= 1750 kbytes / s) at the outermost periphery. Now, when the optical disk 11 is rotating at a predetermined rotational speed by CAV control, the radius position on the innermost circumference of the optical disk 11 is r1, the data transfer rate is V r1, the radius position on the outermost circumference is r2, and the data When the transfer rate is Vr2 and the access position is r, the maximum data transfer rate Vth obtained at the access position r is
[0019]
[Expression 1]
Vth = (Vr2-Vr1) (r-r1) / (r2-r1) + Vr1
[0020]
It can be expressed as However, when data is read at the access position r, if the data transfer rate on the host PC 2 side of the data buffer 17 is less than Vth as indicated by Va in the figure, it is purposely spun up to perform the high speed mode. Needless to say (for example, the rotational speed of 8000 rpm), the request from the host PC 2 can be sufficiently met. In this case, the transfer rate for storing data in the data buffer 17 is larger than the transfer rate for data output. This range is indicated by hatching in FIG.
[0021]
Conversely, when the data transfer rate to the host PC 2 is equal to or higher than Vth, the data output transfer rate is higher than the data storage transfer rate to the data buffer 17. This is the case of Vb in FIG. In this case, even if the time for waiting for spin-up is taken into consideration, it is considered that the efficiency increases when the rotation speed is increased and the reading is performed at a high speed.
[0022]
(2) Command issue frequency Since it depends on how much data is transferred per command, it is generally difficult to determine whether or not to spin up only with the command issue frequency. The higher the amount, the greater the amount of data transferred to the host PC 2. Further, as a case where the frequency of command issuance is high, a case where a large amount of files with a small amount of data scattered on the optical disk 11 is read is also conceivable. In such a case, although the transfer rate itself does not increase so much, random access may occur over the entire surface of the optical disc 11, and the rotation time required until the target point is reached after completion of seek when the high-speed rotation is performed Since it becomes shorter, it is more efficient to spin up.
[0023]
Based on the above points, for example, spin-up and spin-down are determined as follows.
(1) Before spin-up [0024]
[Table 1]

[0025]
That is, when the data transfer rate requested from the host PC 2 is Vth or higher, a large number of read requests such as copying a large amount of files from the optical disk 11 to the hard disk or installing an application is assumed. In this case, even if the waiting time is taken into account, the data is clearly transferred more efficiently when the optical disk 11 is spun up to the maximum speed. Therefore, even during reading, the data is spun up quickly and data transfer is continued at high speed. To do.
[0026]
The data transfer rate is a request of Vth or less, but when commands are issued frequently, cases such as random access (seek) tests such as copying of small files scattered on the optical disk 11 and benchmarks are assumed. The As described above, in the case of performing random access, the time required to reach the target point after seek is slightly shortened when the high-speed rotation is performed. There is no difference for a few seconds, but the longer the time, the more overall performance will be affected. Therefore, state monitoring is continued for several seconds without immediately spinning up, and if this state continues, spin-up is performed and transfer is continued at high speed.
[0027]
Furthermore, when the data transfer rate is a request of Vth or less and the command issuance frequency is low, cases such as display of file / directory information and acquisition of file system information after disc recognition are assumed. Normally, when a user browses a file in the optical disc 11, the amount of information required is not so large, and the effective transfer rate itself is almost 4 × or less. In this case, even if reading is performed at low speed, the performance is almost the same as that at high speed reading. On the other hand, if the spin-up is performed, the user waits for the time until high-speed rotation, and the efficiency is worsened. Therefore, the spin-up is not performed and the reading at a low speed is continued.
[0028]
(2) After spin-up [0029]
[Table 2]

[0030]
That is, when the data transfer rate requested from the host PC 2 is equal to or higher than Vth, it is considered that a large amount of reading operations such as copying a large amount of files from the optical disc 11 to the hard disk and installing an application are ongoing. Thus, as long as the data transfer request of a certain degree or more continues from the host PC 2, if the rotation speed of the optical disk 11 is decreased, the transfer efficiency is lowered and the performance is lowered. Therefore, data transfer is continued at high speed while maintaining the current state.
[0031]
If the data transfer rate is Vth or less, after the host PC 2 has accumulated a certain amount of data during playback of an audio file or movie file, it is replenished in small portions each time the data is digested (played back). In order to do this, there may be a case where a read request is generated. If this state continues, the effective transfer rate itself is lowered, so even if the rotational speed of the optical disk 11 is decreased, the transfer efficiency is not particularly affected. Therefore, actively spinning down and continuing data transfer at a low speed is effective in terms of noise reduction and power saving.
[0032]
Further, when a request to change the speed is received from the host PC 2 during the read operation, it is expected to read data from the host PC 2 at a designated speed. The rotation speed is changed in response to a request from.
[0033]
As described above, according to the optical disc playback apparatus of this embodiment, the rotation speed of the CAV is set based on the data transfer rate and the command issue frequency so that the best performance can be obtained at the current access position. .
[0034]
In the above embodiment, the optical disk 11 is spun up or down based on the data transfer rate on the host PC 2 side and the command issuance frequency. However, the rotation control of the CAV is controlled based only on the data transfer rate. You can go. As shown in FIG. 3, when the read command includes data transfer length information (Transfer Length in Blocks), the command analysis unit 161 of the controller 16 stores the data transferred from the read command. The spindle motor 12 may be controlled so as to increase the number of rotations of the optical disc when the length is recognized and the length of the data recognized by the rotation control unit 162 exceeds a predetermined length. Furthermore, an encoder 20 that detects the position of the reading head 13 in the feed direction by the feed motor 19 may be used as the rotational position detecting means.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the transfer rate of data read from the optical disc and stored in the data buffer and then transferred to the host controller is measured, and the data read position of the optical disc is detected and detected. If the data transfer rate corresponding to the current rotational speed of the optical disk at the read position is compared with the measured data transfer rate, and it is not necessary to transfer data to the host controller at high speed, the rotational speed of the optical disk Is maintained at a low speed, and when it is necessary to transfer data to the host controller at high speed, the rotational speed of the optical disk is increased, so that the data reading speed is improved regardless of the amount of read data. Since the optical disk rotates at a low speed except when necessary, it is possible to suppress the occurrence of vibration. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an optical disc playback apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing details of a main part of the apparatus.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a read command issued from a host PC.
FIG. 4 is a flowchart showing CAV control of the apparatus.
FIG. 5 is a graph showing the relationship among the radial position of the optical disc, the data transfer rate, and the rotational speed.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical disk reproducing apparatus, 2 ... Host PC, 11 ... Optical disk, 12 ... Spindle motor, 13 ... Read head, 14 ... Head amplifier, 15 ... Demodulator, 16 ... Controller, 17 ... Data buffer, 18 ... I / O controller , 19 ... feed motor, 20 ... encoder, 161 ... command analysis unit, 162 ... rotational speed control unit, 181 ... data transfer rate measurement unit, 182 ... command issue frequency detection unit.

Claims

線速度一定でデータが記録された光ディスクを一定の回転速度で回転させて上位制御装置からの読み出し命令に従って前記光ディスクからデータを読み出す光ディスク再生装置において、
前記光ディスクを回転駆動する回転駆動手段と、
前記光ディスクから読み出されたデータを一旦保持し前記上位制御装置にデータを出力するデータバッファと、
このデータバッファと前記上位制御装置との間のデータ転送レートを測定するデータ転送レート測定手段と、
前記データが読み出されている光ディスクの半径方向位置を検出する半径位置検出手段と、
前記測定されたデータ転送レートが前記検出された半径方向位置で現在の光ディスクの回転数に対応したデータ転送レート以上になったときに前記光ディスクの回転数を増加させ、前記測定されたデータ転送レートが前記検出された半径方向位置で現在の光ディスクの回転数に対応したデータ転送レートを下回ったときに前記光ディスクの回転数を減少させるように前記回転駆動手段を制御する回転数制御手段と、
前記上位制御装置から出力される命令の発行頻度を検出する命令発行頻度検出手段とを備え、
前記回転数制御手段は、前記測定されたデータ転送レートが前記検出された半径方向位置で現在の光ディスクの回転数に対応したデータ転送レート未満であっても、前記検出された命令の発行頻度が所定値を超えた状態が所定時間経過したときに前記光ディスクの回転数を増加するように前記回転駆動手段を制御するものである
ことを特徴とする光ディスク再生装置。In an optical disc reproducing apparatus that reads data from the optical disc according to a read command from a host controller by rotating an optical disc on which data is recorded at a constant linear velocity at a constant rotational speed.
Rotation driving means for rotating the optical disk;
A data buffer that temporarily holds data read from the optical disc and outputs the data to the host controller;
Data transfer rate measuring means for measuring a data transfer rate between the data buffer and the host controller;
A radial position detecting means for detecting a radial position of the optical disk from which the data is read;
The measured data transfer rate is increased when the measured data transfer rate is equal to or higher than the data transfer rate corresponding to the current optical disc rotational speed at the detected radial position, and the measured data transfer rate is increased. A rotational speed control means for controlling the rotational drive means so as to decrease the rotational speed of the optical disk when the detected data is below a data transfer rate corresponding to the rotational speed of the current optical disk at the detected radial position ;
Command issue frequency detection means for detecting the issue frequency of instructions output from the host controller,
The rotational speed control means is arranged such that the frequency of issuing the detected command is even when the measured data transfer rate is less than the data transfer rate corresponding to the current optical disk rotational speed at the detected radial position. An optical disc reproducing apparatus for controlling the rotation driving means so as to increase the number of rotations of the optical disc when a predetermined time exceeds a predetermined value .

前記半径位置検出手段は、前記上位制御装置からの読み出し命令を解析して前記読み出し命令に含まれるアドレスから前記データが読み出される光ディスクの半径方向位置を検出する命令解析手段である
ことを特徴とする請求項１記載の光ディスク再生装置。The radial position detection means is a command analysis means for analyzing a read command from the host controller and detecting a radial position of an optical disc from which the data is read from an address included in the read command. The optical disk reproducing apparatus according to claim 1 .

前記命令解析手段は、前記上位制御装置からの読み出し命令に含まれる読み出すべきデータの長さを認識し、
前記回転数制御手段は、認識されたデータの長さが所定値を超えたときに前記光ディスクの回転数を増加させるように前記回転数制御手段を制御する
ことを特徴とする請求項２記載の光ディスク再生装置。The command analysis means recognizes the length of data to be read included in the read command from the host controller,
Said speed control means, according to claim 2, wherein the length of the recognized data and controls the rotational speed control means to increase the rotational speed of the optical disk when it exceeds a predetermined value Optical disk playback device.