JP4015642B2 - 光ディスク装置及び光ディスクの回転速度制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスク装置に係り、特に、アクセス時の光ディスクの回転速度制御技術に関する。

本発明に関連した従来技術としては、例えば、特開２００２−２６９９２６号公報（特許文献１）に記載されたものがある。該公報には、光ディスクの最内周から所定の半径位置までは、光ディスクを角速度一定の状態で回転させ、記録位置の線速度に応じた周波数の記録クロックで記録を行い、上記所定の半径位置より外周側では、光ディスクを線速度一定の状態で回転させ、その線速度に応じた一定の周波数の記録クロックで記録を行うとした技術が記載されている。

特開２００２−２６９９２６号公報

上記従来技術は、光ディスクの最内周から所定の半径位置までは、光ディスクを角速度一定の状態で回転させて記録を行うものであり、例えば、上記所定の半径位置よりもディスク内周側の位置から、さらにディスク内周側の位置にアクセスする場合などにも、光ディスクを角速度一定の状態で回転させて記録を行うことになる。このため、ディスク内周側位置での記録速度が低下する。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、光ディスク装置において、アクセス時、光ディスクの内周側部分において過度に記録速度が低下しないようにするとともに、内周側部分と外周側部分との回転速度差を抑えられるようにしてアクセス動作の即応性を確保できるようにすることである。
本発明の目的は、かかる課題点を解決する光ディスク装置を提供することにある。

上記課題点を解決するために、本発明では、光ディスク装置において、アクセス時、第１のディスク半径位置（光ディスクに記録されたユーザデータ領域の最外周のディスク半径位置）よりもディスク内周側の第２のディスク半径位置（アクセス先（ターゲット）でのディスク半径位置）に戻って記録または再生を行うとき、該第１のディスク半径位置が基準半径位置よりディスク外周側にありかつ該第２のディスク半径位置が基準半径位置よりディスク内周側にある場合には、光ディスクを、線速度一定方式（ＣＬＶ方式）から角速度一定方式（ＣＡＶ方式）に切替えて回転させる。また、該第１、第２のディスク半径位置がともに、上記基準半径位置を含むディスク内周側または該基準半径位置を含むディスク外周側にある場合には、光ディスクを、線速度一定方式のまま回転させる。これらは、第１のディスク半径位置と第２のディスク半径位置とで光ディスクの回転速度差を抑え、短時間内の記録または再生動作の開始を可能にする。

本発明によれば、光ディスク装置において、アクセス時、光ディスクの内周側部分において記録速度を過度に低下させずにすむとともに、内周側部分と外周側部分との回転速度差を抑えられ、アクセスの即応性の確保も可能となる。

以下、本発明を実施するための最良の形態につき、図面を用いて説明する。
図１〜図３は、本発明の実施形態の説明図である。図１は、本発明の実施形態としての光ディスク装置の構成例図、図２は、図１の光ディスク装置におけるアクセス時のディスク回転制御の説明図、図３は、図１の光ディスク装置におけるアクセス時の動作手順の説明図である。

図１において、１００は光ディスク、３００は、光ディスク１００を回転駆動するディスクモータ、３１０は、ディスクモータ３００を駆動するディスクモータ駆動手段としてのディスクモータ駆動回路、２００は、光ディスク１００にレーザ光を照射するとともに反射レーザ光を受光する光ピックアップ、２１０は、光ピックアップ２００で反射レーザ光から再生した信号に基づきフォーカス誤差信号やトラッキング誤差信号を形成するフォーカス・トラッキング誤差信号形成回路、２２０は、フォーカス・トラッキング誤差信号形成回路２１０の出力に基づき、光ピックアップ２００中の対物レンズ（図示なし）を制御する制御信号を形成するフォーカス・トラッキング制御回路、４３０は、光ピックアップ２００中のレーザダイオードを記録信号に基づき駆動するレーザ駆動回路、４２０は、記録信号を生成する記録信号生成回路、２３０は、光ピックアップ２００で反射レーザ光から再生したＲＦ信号を増幅処理するＲＦ信号増幅回路、２５０は、増幅したＲＦ信号を復調処理するデータ復調回路、３２０は、光ピックアップ２００を光ディスク１００の半径方向に移動させるスライドモータ、３３０は、スライドモータ３２０を制御駆動するスライドモータ駆動回路、５００は、ディスクモータ駆動回路３１０や、記録信号生成回路４２０や、フォーカス・トラッキング制御回路２２０や、スライドモータ駆動回路３３０を制御する制御手段としてのマイコンである。

上記構成において、ユーザデータ（情報）の記録は、光ディスク１００の内周側から外周側に光ピックアップ２００を移動させ、倍速状態で行う。このとき、光ディスク１００の記録面への情報の記録速度が一定となるように、光ディスク１００は、ディスクモータ３００により線速度一定で回転される。マイコン５００は、ディスクモータ駆動回路３１０を介し、ディスクモータ３００を所定速度で回転させる。

アクセス時、上記情報記録された光ディスク１００の第１のディスク半径位置（光ディスクに記録されたユーザデータ領域の最外周のディスク半径位置）から、該第１のディスク半径位置よりもディスク内周側の第２のディスク半径位置（アクセス先（ターゲット）でのディスク半径位置）に戻って記録または再生を行うとき、すなわち光ピックアップ２００を、上記第１のディスク半径位置から上記第２のディスク半径位置に移動させて記録または再生を行うとき、マイコン５００は、該第１、第２のディスク半径位置が、予め設定された基準半径位置に対しディスク外周側にあるか、ディスク内周側にあるかを判別する。該判別の結果、該第１のディスク半径位置が基準半径位置よりディスク外周側にあり、該第２のディスク半径位置が基準半径位置よりディスク内周側にある場合には、マイコン５００は、ディスクモータ駆動回路３１０を制御して、ディスクモータ３００により光ディスク１００の回転を、線速度一定方式から角速度一定方式の制御状態に切替える。また、上記判別の結果、上記第１、第２のディスク半径位置がともに、上記基準半径位置を含むディスク内周側にある場合または上記基準半径位置を含むディスク外周側にある場合には、マイコン５００は、該光ディスク１００の回転制御状態を角速度一定方式の制御状態には切替えずに、該光ディスクを線速度一定方式の制御状態のままで回転させる。上記ディスク半径位置の判別の結果、角速度一定方式の制御状態に切替える場合、該切替える角速度一定の光ディスク１００の回転速度は所定の値に設定する。光ピックアップ２００が第２のディスク半径位置に移動し、光ディスク１００が角速度一定または線速度一定で回転した状態では、光ピックアップ２００内の対物レンズが、マイコン５００により、フォーカス・トラッキング制御回路２２０やアクチュエータ（図示なし）を介してフォーカス制御及びトラッキング制御され、該制御された状態で記録または再生動作が開始される。

このように、第１のディスク半径位置と第２のディスク半径位置での光ディスク１００の回転速度差（＝角速度差）を抑えることすなわち該両ディスク半径位置でのディスクモータ３００の回転速度差（＝角速度差）を抑えることで、アクセス時の記録または再生動作を短時間で開始することができ、アクセス動作の即応性が確保される。マイコン５００は、上記第１、第２のディスク半径位置における記録情報量や上記ディスクモータもしくは上記光ディスクの回転速度情報を、該第１、第２のディスク半径位置それぞれの半径位置情報として、該第１、第２のディスク半径位置の判別を行う。また、上記基準半径位置は、ディスクモータ３００のトルク特性や回転体の慣性等サーボ系の条件から適切な値を予め設定する。
以下、図２、図３の説明において用いる図１の構成要素には、図１の場合と同じ符号を付す。

図２は、図１の光ディスク装置におけるアクセス時のディスク回転制御の説明図である。本図２はアクセス動作により記録を行う場合である。（ａ）は、光ディスク１００の半径方向断面図、（ｂ）は、記録を行うディスク半径位置と光ディスク１００の回転速度（ディスク回転速度）の関係を示す図、（ｃ）は、記録を行うディスク半径位置と記録速度の関係を示す図である。

図２において、ｒ_ｉは、光ディスク１００のユーザデータ記録領域の最内周ディスク半径位置、ｒ_ｏはユーザデータ記録領域の最外周ディスク半径位置、Ｐは基準半径位置、Ａ_１は、線速度一定方式による５倍速記録（ＣＬＶ記録）の場合のディスク回転速度特性、Ｂ_１は、角速度一定方式の３倍速回転による記録（ＣＡＶ記録）の場合のディスク回転速度特性、Ａ_２は、線速度一定方式による５倍速記録（ＣＬＶ記録）の場合の記録速度特性、Ｂ_２は、角速度一定方式の３倍速回転による記録（ＣＡＶ記録）の場合の記録速度特性、イは、基準半径位置Ｐよりもディスク外周側にある第１のディスク半径位置、イ'は、基準半径位置Ｐよりもディスク内周側にある第１のディスク半径位置、ロは、基準半径位置Ｐよりもディスク内周側にある第２のディスク半径位置、ロ'は、基準半径位置Ｐよりもディスク外周側にある第２のディスク半径位置である。

ユーザデータ（情報）の記録は、先ず、光ピックアップ２００を、光ディスク１００の最内周ディスク半径位置ｒ_ｉから最外周ディスク半径位置ｒ_ｏ側に向けて移動させながら行う。このとき光ディスク１００は、線速度一定の５倍速で回転される。最内周ディスク半径位置ｒ_ｉから最外周ディスク半径位置ｒ_ｏまで記録した場合、ディスク回転速度は、ディスク半径位置がディスク外周側になるにつれて次第に減少した特性となり（特性Ａ_１）、記録速度は、ディスク半径位置によらず一定記録速度値の特性（特性Ａ_２）となる。

アクセス時、基準半径位置Ｐよりもディスク内周側の第１のディスク半径位置イ'から、さらにディスク内周側の第２のディスク半径位置ロに戻って記録または再生を行う場合は、マイコン５００が、該第１のディスク半径位置イ'と第２のディスク半径位置ロとがともに基準半径位置Ｐよりディスク内周側にあることを判別し、該判別の結果に基づきディスクモータ駆動回路３１０を制御して、この場合も、光ディスク１００の回転を５倍速の線速度一定の回転方式のままとする。５倍速の線速度一定の回転では、第２のディスク半径位置ロにおけるディスク回転速度はω_４'となり、記録速度はやはり変らずｖ_１のままである。該ディスク回転速度ω_４'は、回転方式切替え前の第１のディスク半径位置イ'におけるディスク回転速度ω_３との差（ω_４'−ω_３）が小さいディスク回転速度である。このため、この場合も、ディスクモータ３００のサーボ引き込み時間は短く、第２のディスク半径位置ロ'において、フォーカス制御及びトラッキング制御後、記録動作も迅速に開始される。

また、アクセス時、上記第１のディスク半径位置イから、基準半径位置Ｐよりもディスク外周側の第２のディスク半径位置ロ'に戻って記録または再生を行う場合は、マイコン５００が、該第１のディスク半径位置イが基準半径位置Ｐよりディスク外周側にありかつ該第２のディスク半径位置ロ'も基準半径位置Ｐよりディスク外周側にあることを判別し、該判別の結果に基づき、ディスクモータ駆動回路３１０を制御して光ディスク１００の回転を、３倍速の角速度一定の回転方式には切替えずに、５倍速の線速度一定の回転方式のままとする。５倍速の線速度一定の回転では、第２のディスク半径位置ロ'におけるディスク回転速度はω_２となり、記録速度は変らずｖ_１のままである。ディスク回転速度ω_２は、回転方式切替え前の第１のディスク半径位置イにおけるディスク回転速度ω_１との差（ω_２−ω_１）が小さいディスク回転速度である。このため、この場合も、ディスクモータ３００のサーボ引き込み時間は短く、第２のディスク半径位置ロ'において、フォーカス制御及びトラッキング制御後、記録動作も迅速に開始される。

また、アクセス時、例えば、基準半径位置Ｐよりもディスク外周側の第１のディスク半径位置イから、基準半径位置Ｐよりもディスク内周側の第２のディスク半径位置ロに戻って記録または再生を行うときは、マイコン５００が、該第１のディスク半径位置イが基準半径位置Ｐよりディスク外周側にありかつ該第２のディスク半径位置ロが基準半径位置Ｐよりディスク内周側にあることを判別し、該判別の結果に基づき、ディスクモータ駆動回路３１０を制御して光ディスク１００の回転を、３倍速の角速度一定の回転方式に切替える。切替えられた該３倍速の角速度一定の回転では、ディスク回転速度は、ディスク半径位置によらず一定速度値の特性となり（特性Ｂ_１）、記録速度は、ディスク半径位置の増大に比例して速度値が増大する特性（特性Ｂ_２）となる。該３倍速の角速度一定の回転方式への切替えにより、第２のディスク半径位置ロにおけるディスク回転速度はω_４、記録速度はｖ_４となる。該回転方式切替え後の第２のディスク半径位置ロにおけるディスク回転速度ω_４は、回転方式切替え前の第１のディスク半径位置イにおけるディスク回転速度ω_１との差（ω_４−ω_１）が小さいディスク回転速度である。このため、ディスクモータ３００のサーボ引き込み時間は短く、第２のディスク半径位置ロにおいて、フォーカス制御及びトラッキング制御後、記録動作も迅速に開始される。なお、上記のように、光ディスク１００の回転を３倍速の角速度一定の回転方式に切替えたときには、マイコン５００は記録信号生成回路４２０を制御して記録用クロックの周波数を制御し、基準半径位置Ｐでの記録速度として、５倍速の線速度一定の回転方式の場合の記録速度ｖ_１が確保されるようにする。
上記図２では、アクセス時、記録動作を行う場合につき説明したが、アクセス時に再生動作を行う場合も基本的にこれと同様である。

図３は、図１の光ディスク装置におけるアクセス時の動作手順の説明図である。
図３において、
（１）先ず、マイコン５００は、指示信号により光ディスク装置にアクセス動作を開始させる（ステップＳ３０１）。
（２）マイコン５００は、光ピックアップ２００の、現在のディスク半径位置すなわち第１のディスク半径位置とアクセス移動先のディスク半径位置すなわち第２のディスク半径位置）とを認識する（ステップＳ３０２）。
（３）マイコン５００は、上記認識した両ディスク半径位置の情報を、予め設定してある基準半径位置の情報と比較し、該両ディスク半径位置の該基準半径位置に対する位置関係を判別する（ステップＳ３０３）。
（４）マイコン５００は、上記判別の結果、上記第１のディスク半径位置及び上記第２のディスク半径位置がともに、上記基準半径位置を含むディスク内周側にある場合またはディスク外周側にある場合は、光ディスク１００の回転方式を切替えず、現在の線速度一定方式のままとする（ステップＳ３０５）。
また、上記判別の結果、上記第１のディスク半径位置が上記基準半径位置よりもディスク外周側にありかつ上記第２のディスク半径位置が上記基準半径位置よりもディスク内周側にある場合は、光ディスク１００の回転方式として、現在の線速度一定方式を切替えて角速度一定方式にする（ステップＳ３０４）。
（５）上記ステップＳ３０４で光ディスク１００の回転方式を角速度一定方式に設定した場合は、光ピックアップ２００を、光ディスク１００の第２のディスク半径位置側に移動させるとともに、光ディスク１００を角速度一定方式で回転させる（ステップＳ３０６）。
また、上記ステップＳ３０５で光ディスク１００の回転方式を線速度一定方式に設定した場合は、光ピックアップ２００を、光ディスク１００の第２のディスク半径位置側に移動させるとともに、光ディスク１００を線速度一定方式のままで回転させる（ステップＳ３０６）。
（６）光ピックアップ２００内の対物レンズのフォーカス制御及びトラッキング制御を行う（ステップＳ３０７）。
（７）第２のディスク半径位置において記録または再生動作を開始する（ステップＳ３０８）。

上記本発明の実施形態によれば、光ディスク装置において、アクセス時、光ディスクの内周側部分において記録速度を過度に低下させずにすむとともに、内周側部分と外周側部分との回転速度差を抑えることができる。

本発明の実施形態としての光ディスク装置の構成例図である。 図１の光ディスク装置におけるアクセス時のディスク回転制御の説明図である。 図１の光ディスク装置におけるアクセス時の動作手順の説明図である。

符号の説明

１００…光ディスク、
２００…光ピックアップ、
２１０…フォーカス・トラッキング誤差信号形成回路、
２２０…フォーカス・トラッキング制御回路、
２３０…ＲＦ信号増幅回路、
２５０…データ復調回路、
３００…ディスクモータ、
３１０…ディスクモータ駆動回路、
３２０…スライドモータ、
３３０…スライドモータ駆動回路、
４２０…記録信号生成回路、
４３０…レーザ駆動回路、
５００…マイコン。

Claims (5)

1. 光ディスクを所定速度で回転させ情報の記録または再生を行う光ディスク装置であって、
   上記光ディスクを回転駆動するディスクモータと、
   上記ディスクモータを駆動するディスクモータ駆動手段と、
   アクセス時、第１のディスク半径位置よりもディスク内周側の第２のディスク半径位置に移動して記録または再生を行うとき、該第１、第２のディスク半径位置が、予め設定された基準半径位置よりディスク外周側にあるか、ディスク内周側にあるかを判別し、該判別の結果、該第１のディスク半径位置が、該基準半径位置よりディスク外周側にありかつ該第２のディスク半径位置が基準半径位置よりディスク内周側にある場合には、上記ディスクモータ駆動手段を制御して上記光ディスクを、線速度一定方式の制御状態から角速度一定方式の制御状態に切替えて回転させるとともに光ピックアップを該第１のディスク半径位置側から該第２のディスク半径位置側に移動させ、また、該判別の結果、該第１、第２のディスク半径位置がともに、該基準半径位置に対し、該基準半径位置を含むディスク内周側またはディスク外周側にある場合には、該光ディスクを線速度一定方式の制御状態で回転させるとともに光ピックアップを該第１のディスク半径位置側から該第２のディスク半径位置側に移動させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
2. 上記制御手段は、上記第１、第２のディスク半径位置の判別を、上記第１、第２のディスク半径位置における記録情報量や上記ディスクモータもしくは上記光ディスクの回転速度情報に基づき行う構成である請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 上記制御手段は、上記光ディスクを、線速度一定方式の制御状態から角速度一定方式の制御状態に切替えて回転させるとき、該角速度一定方式の制御状態における記録速度が、該線速度一定方式の制御状態における記録速度よりも低い記録速度値となるようにする請求項１に記載の光ディスク装置。
4. アクセス時、第１のディスク半径位置よりもディスク内周側の第２のディスク半径位置に移動して情報の記録または再生を行う光ディスクの回転速度制御方法であって、
   上記第１、第２のディスク半径位置が、予め設定された基準半径位置よりディスク外周側にあるか、ディスク内周側にあるかを判別する第１のステップと、
   上記判別の結果、上記第１のディスク半径位置が、上記基準半径位置よりディスク外周側にありかつ該第２のディスク半径位置が上記基準半径位置よりディスク内周側にある場合には、上記光ディスクを、線速度一定方式の制御状態から角速度一定方式の制御状態に切替えて回転させるとともに光ピックアップを該第１のディスク半径位置側から該第２のディスク半径位置側に移動させ、また、該判別の結果、該第１、第２のディスク半径位置がともに、該基準半径位置に対し該基準半径位置を含むディスク内周側またはディスク外周側にある場合には、該光ディスクを線速度一定方式の制御状態のまま回転させるとともに光ピックアップを該第１のディスク半径位置側から該第２のディスク半径位置側に移動させる第２のステップと、
   を経て、上記光ディスクの回転速度を制御することを特徴とする光ディスクの回転速度制御方法。
5. 上記第２のステップでは、上記光ディスクを、線速度一定方式の制御状態から角速度一定方式の制御状態に切替えて回転させるとき、該角速度一定方式の制御状態における記録速度は、該線速度一定方式の制御状態における記録速度よりも低い記録速度値となるようにされる請求項４に記載の光ディスクの回転速度制御方法。

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