JPH08235768A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学ヘッドの移動速度と目標番地でのディス
クの回転数を制御することにより高速アクセス可能な光
ディスク装置を提供することを目的とする。 【構成】 ディスク１から光学ヘッド３によって再生さ
れた信号は、ＲＦアンプ４、ＰＬＬ５、同期検出回路６
を介してアドレス検出回路１３において絶対番地を検出
され、コントローラ１４に送られる。このコントローラ
１４には装置外部からアクセスすべき目標絶対番地が入
力され、これに応じてスレッドサーボ制御回路とスピン
ドルモータサーボ回路１２を制御して高速アクセスさせ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、線速度一定（以下「Ｃ
ＬＶ」と略す）で光ディスクを回転し、情報データを記
録再生する光ディスク装置、特にミニディスクなどを再
生する光磁気ディスクを記録再生する光ディスク装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】コンパクトディスク（以下「ＣＤ」と略
す）プレーヤでは、ＣＤを回転させながら、光学ヘッド
から集光したレーザスポットを、ＣＤ上にデータのピッ
ト列として形成された情報トラックに沿って照射し、反
射光の強度変化を光学ヘッドで検出し、ＣＤに記録され
ている情報を再生するようになされている。すなわち、
ＣＤを回転することにより、相対的に光学ヘッドをトラ
ックの周方向に回転線速度で走査し、情報の再生が行わ
れている。これは、光ディスク装置一般の動作原理であ
る。

【０００３】このような光ディスク装置において、所望
の情報をアクセス（再生開始）する場合、テーブル・オ
ブ・コンテンツ（以下「ＴＯＣ」と略す）領域に記録さ
れている所望の情報のディスク上での位置の情報、即ち
目標とするトラックの番地と、光学ヘッドが現在時点で
位置するトラックの番地とを用いて、光学ヘッドが目標
トラックに移動するまでに横切るトラック数を算出し、
この算出されたトラック数に基づいて後述するように光
学ヘッドが横切るトラック数を計数（以下「カウント」
と呼ぶ）しながら、光学ヘッドを目標トラックまで移動
（以下「シーク」という）させるようになっている。

【０００４】従来、光学ヘッドが横切るトラック数のカ
ウントは、例えば光学ヘッドからの再生信号であるＲＦ
信号を用いて行われている。即ち、光ディスクを回転さ
せながら、光学ヘッドをディスクの径方向に移動させた
とき、光学ヘッドから照射されるレーザスポットは、相
対的にトラックを斜めに横切るようになる。この結果、
ＲＦ信号は、図３に示すように光学ヘッドがトラックを
横切ることによる振幅変調（以下「ＡＭ」と略す）を受
ける。

【０００５】従って、図３に示すようにエンベロープの
山または谷の数をカウントして光学ヘッドが横切るトラ
ック数をカウントするようになっている。例えば、ピッ
トによる変調成分、即ちピットの周波数成分をフィルタ
等で除去し、ピットの周波数成分が除去された信号を用
いることによって行われる。

【０００６】ところが、例えばＣＤにおけるデータピッ
トは、なるべく小さなディスクで大容量記録を達成する
ためにディスクの全面にわたって内周と同じ記録密度で
形成されており、ディスクの回転速度は、ＣＬＶとされ
ている。例えば、ディスクの回転速度は、ＣＤやＭＤ(M
ini Disc)の場合、１．２５ｍ／秒である。また、この
場合のデータの生のビットレートは、４．３２１８Ｍｂ
ｐｓであり、データはＥＦＭ変調(Eight to Fourteen M
odulation)が施されて記録されている。

【０００７】ところで、ＥＦＭ変調則における最大反転
周期はフレーム同期信号１１Ｔの繰り返しであり、ＲＦ
信号におけるビットの周波数成分は最小約２００ｋＨｚ
となる。ここに、１Ｔはビット周期である。

【０００８】一方、例えば、ＣＤに配置されたピット列
の間隔、即ちトラック間隔は１．６μｍである。従っ
て、上述のようにＲＦ信号のエンベロープを用いて光学
ヘッドが横切るトラック数をカウントする場合、ＣＤの
径方向における計数可能な光学ヘッドの最大移動速度
は、サンプリング定理から導かれるように、 1.6×10^-4×200×10³÷2 ＝ １６ｃｍ／秒 となる。

【０００９】ところで、従来の光学ヘッドの移動速度
は、実際の回路で使用されるフィルタの特性が理想的で
ないことや製造誤差のばらつき等を考慮して、上記の理
論値１６ｃｍ／秒の１／２の８ｃｍ／秒とされている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ＣＤやＭＤにオーディ
オ情報以外の種々のデータ、例えば電子計算機用データ
等を記録するような装置の場合には、アクセス時間（目
標番地の入力から目標番地への記録あるいは再生を開始
するまでの時間）をより短縮することが切望されてい
る。

【００１１】ところが、従来の光ディスク装置のアクセ
ス方法では、上述のように光学ヘッドの移動速度には上
限があり、光学ヘッドのディスク径方向の移動速度を余
り速くすると、光学ヘッドがトラックを横切ることを正
確に検出できなくなるという問題点があった。

【００１２】また、情報データの管理は、情報データと
ともにトラックに記録されている絶対番地を用いてなさ
れているので、絶対番地を検出して光学ヘッドを目標ト
ラックにシークする方法も考えられるが、シーク時には
光学ヘッドのディスク径方向の移動速度を高くすると、
絶対番地を正確に読み取ることができないという問題点
もあった。

【００１３】また、光学ヘッドの目標番地への移動後に
ディスクの回転速度をＣＬＶにしているために、アクセ
ス時間として光学ヘッドの移動時間とその後のディスク
の回転速度をその目標番地における回転数に合わせるた
めに時間を要するという問題点があった。

【００１４】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、光学ヘッドの移動速度と目標番地でのディスク
の回転数を制御することにより高速アクセス可能な光デ
ィスク装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の光ディスク装置は、請求項１では、光学的に
再生可能な実質的に同心円状の情報トラックに情報が絶
対番地を含めて線速度一定で記録された光ディスクから
この情報を読み出す光学ヘッドと、この光学ヘッドの出
力から上記絶対番地を読み取る番地再生手段と、装置外
部から検索すべき目標番地を入力する番地入力手段と、
この番地入力手段の出力と上記番地再生手段の出力とか
ら半径方向の移動距離を演算する演算手段と、この演算
手段の出力に応じて上記再生ヘッドを上記目標番地まで
移動せしめる移動手段とを備えるものである。

【００１６】また、請求項２では、上記光ディスクと上
記光学ヘッドの間の相対的線速度を一定に保つための線
速度制御手段をさらに含み、上記演算手段は、上記目標
番地における上記光ディスクの回転すべき目標回転数を
も求め、かつ上記線速度制御手段を調整するための調整
信号を出力することを特徴とするものである。

【００１７】また、請求項３では、上記線速度制御手段
は、上記光ディスクの回転数を実質的に検出する手段を
含むことを特徴とするものである。

【００１８】

【作用】上記した構成により、請求項１では、光学的に
再生可能な実質的に同心円状の情報トラックに情報が絶
対番地を含めて線速度一定で記録された光ディスクから
この情報を光学ヘッドが読み出したのち、番地再生手段
は、この光学ヘッドの出力から上記絶対番地を読み取る
とともに、番地入力手段には装置外部から検索すべき目
標番地を入力される。このとき、演算手段は、この番地
入力手段の出力と上記番地再生手段の出力とから半径方
向の移動距離を演算し、移動手段はこの演算手段の出力
に応じて上記再生ヘッドを上記目標番地まで移動せしめ
るので、光学ヘッドの移動速度と目標番地でのディスク
の回転数を制御することにより高速アクセス可能なこと
となる。

【００１９】また、請求項２では、光ディスクと光学ヘ
ッドの間の相対的線速度を一定に保つための線速度制御
手段をさらに含んで、演算手段は、上記目標番地におけ
る上記光ディスクの回転すべき目標回転数をも求め、か
つ上記線速度制御手段を調整するための調整信号を出力
するので、光学ヘッドの移動速度と目標番地でのディス
クの回転数を制御することにより高速アクセス可能なこ
ととなる。

【００２０】また、請求項３では、線速度制御手段は、
上記光ディスクの回転数を実質的に検出する手段を含む
ので、目標回転数への移行が速くなり、光学ヘッドの移
動速度と目標番地でのディスクの回転数を制御すること
により高速アクセス可能なこととなる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の光ディスク装置につき、図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明の光ディスク
装置の一実施例に係るコンパクトディスクプレーヤの構
成を示すブロック略図である。図１において、ディスク
１はスピンドルモータ２により、規定の線速度になるよ
うに回転駆動される。ディスク１上には、誤り訂正符
号、ここではＣＩＲＣ(Cross Interleave Reed Solomon
Code)化された後、ＥＭＦ変調が施された音楽プログラ
ムのデータが、フレーム同期信号、コントロールビット
やアドレスビットなどから成るサブコーディング、巡回
符号(CRC:Cyclic Redundancy Code)等の冗長ビットとと
もにビット列としてトラックに沿って記録されている。

【００２２】光学ヘッド３は、図２に示すように、例え
ばレーザダイオード３ａ、コリメータレンズ３ｂ、ビー
ムスプリッタ３ｃ、対物レンズ３ｄ、シリンドリカルレ
ンズ３ｅ等の光学部品および所定の配置に分割されたフ
ォトディテクタ３ｆ等から構成され、レーザビームを上
記ディスク１の記録面１ａに照射し、ピットによる反射
光の強度変化をマトリックス構成のＲＦアンプ４と共同
して検出するとともに、例えば非点収差法によりフォー
カス誤差信号を検出し、例えばプシュプル法や位相差法
等によりトラッキング誤差信号を検出するようになって
いる。

【００２３】即ち、上述のようにディスク１を回転する
ことにより、相対的に上記光学ヘッド３をトラック方向
にディスク１の回転速度に対応する速度（以下「トラッ
ク方向の走査速度」という）で走査し、光学ヘッド３に
よってディスク１に記録されている情報の再生信号を得
るようにする。

【００２４】上記ＲＦアンプ４は、上記光学ヘッド３か
らの再生信号を２値化してフェーズロックトループ（以
下「ＰＬＬ」と略す）５に供給するとともに、上記フォ
ーカス誤差信号、トラッキング誤差信号をフォーカスサ
ーボ制御回路１０、トラッキングサーボ制御回路１１に
それぞれ供給する。

【００２５】上記フォーカスサーボ制御回路１０は、上
記ＲＦアンプ４からのフォーカス誤差信号が零となるよ
うに上記光学ヘッド３の対物レンズを光軸方向に駆動す
る。また、上記トラッキングサーボ制御信号１１は、上
記ＲＦアンプからのトラッキング誤差信号が零になるよ
うに上記光学ヘッド３をディスク径方向に駆動する。

【００２６】上記ＰＬＬ５は、上記ＲＦアンプからの２
値化された信号より上記ディスク１上に記録されている
クロック信号を再生する。同期検出回路６は、ＰＬＬ５
のクロック信号を用いて再生信号からフレーム同期信号
を検出してフレーム同期を引き込むとともに、ドロップ
アウトやジッタ等の影響でフレーム同期が外れるのを防
止するための同期の保護を行う。

【００２７】復調回路７は、上記２値化された信号を例
えばＥＦＭ復調し、１シンボル８ビットのデータに変換
する。エラー訂正回路８は、例えば、ＣＩＲＣ復号回路
であり、上記復調回路７からの再生データのエラー訂正
を行い、本来の音楽プログラムのデータを再生し、規定
のデータ転送レートで端子９から出力する。

【００２８】一方、スピンドルモータサーボ制御回路１
２は、上記ＰＬＬからのクロック信号上記同期検出回路
６からのフレーム同期信号、および後述するコントロー
ラ１４からの上記ディスク１の回転速度を設定する制御
信号を用いて、上記ＰＬＬ５がロックするように上記ス
ピンドルモータ２の回転速度を制御する。

【００２９】アドレス検出回路１３は、上記同期検出回
路６からの復調前のデータから、上記ディスク１の各ト
ラック位置を示す絶対番地を検出し、この絶対番地をコ
ントローラ１４に供給する。

【００３０】上記コントローラ１４は、上記光学ヘッド
３が同一トラックを走査して連続したデータを再生する
時の上記ディスク１の回転速度と、光学ヘッド３が目標
とするトラック（以下「目標トラック」と呼ぶ）に移動
する間に、ＲＯＭ(Read OnlyMemory)内に持っている、
例えば図４に示すようなテーブルデータに従ってディス
ク１の目標トラックでの回転速度を予測することによ
り、回転数を切り替えるための制御信号を上記スピンド
ルモータサーボ制御回路１２に供給するとともに、上記
光学ヘッド３をディスク径方向に移動する際に、上記ア
ドレス検出回路１３からの絶対番地を用いてスレッドサ
ーボ制御回路１５に制御信号を供給する。

【００３１】上記スレッドサーボ制御回路１５は、コン
トローラ１４からの制御信号により、サーボをオフ状態
として上記光学ヘッド３をディスク径方向に高速シーク
する。なお、上記コントローラ１４からのスピンドルモ
ータサーボ制御回路１２への制御方法として、例えば上
記スピンドルモータ２のターンテーブル（ディスク１を
担持する部材）の面上に図５に示すような白黒の模様を
持たせ、これをフォトリフレクタにて検出することで、
回転数に応じた周波数信号を得ることができる。

【００３２】ここで、この図５の模様の分割数は８分割
としたが、いくらでも良いし、ターンテーブルに模様を
つけるのではなく、例えばギアやプーリーなどを介して
別途設けても良いし、或いは誘導型などの周波数発電器
やモータに係合したホール素子の出力や通相電圧などを
検出しても良い。またブラシ付きモータの場合には、逆
起電力を検出しても良い。

【００３３】この周波数信号の周波数と、半径位置の関
係をＲＯＭ内のテーブルにデータとして持たせることに
より、回転速度をモニターしつつスピンドルモータサー
ボ制御回路１２への制御信号を生成する。これにより、
目標トラックでの予測した回転数でスピンドルモータを
予め安定させることができる。

【００３４】さて、上記コントローラ１４からのスレッ
ドサーボ制御回路１５への制御方法としては、スレッド
モータ１６のギア比と光学ヘッド３のディスク径方向の
移動量（即ちトラック数）の関係は一定であることによ
り、スレッドモータ１６のギアにフォトリフレクタ等の
センサ（例えば図５の模様）を用いて目標トラックまで
のシークをモニターし、上記コントローラ１４からスレ
ッドサーボ制御回路１５に制御信号を供給する。

【００３５】なお、スレッドモータとしては、マイクロ
ステップ駆動可能なステッピングモータを使用すること
により、予め定めたパルスを与えることにより、目標ト
ラックまでのトラック数だけ移動制御することも可能で
ある。

【００３６】次に、図１に示す光ディスク装置のデータ
のアクセス動作に付いて、図６の流れ図を参照しながら
説明する。ステップＳ１において、コントローラ１４
は、装置外部からのデータリクエストにより、シークコ
マンドが入力され、目標トラックの絶対番地（以下「目
標絶対番地」という）を読み込み、目標絶対番地からＲ
ＯＭ内のテーブルデータに基づいてディスク１の目標絶
対番地における回転速度を予測し、ステップＳ２に進
む。

【００３７】ステップＳ２においては、コントローラ１
４は、目標絶対番地での予測回転速度に基づいてディス
ク１の回転速度を変化させるための回転制御信号をスピ
ンドルモータサーボ制御回路１２に送るとともに、ステ
ップＳ３に進む。スピンドルモータサーボ制御回路１２
は、この回転制御信号によりスピンドルモータ２の回転
速度を目標絶対番地における回転数に変化させる。

【００３８】ステップＳ３において、コントローラ１４
は、光学ヘッド３をディスク径方向に高速移動する移送
制御信号をスレッドサーボ制御回路１５に送り、スレッ
ドサーボ制御回路１５は、この移送制御信号により、光
学ヘッド３をディスク径方向に高速移動する。

【００３９】ステップＳ４では、光学ヘッド３の移動量
をモニターしながら、目標絶対番地まで光学ヘッド３を
移動させ、目標トラックに移動し終わっていないときに
はステップＳ４に戻り、移動し終わっているときにはス
テップＳ５に進む。ここで、このステップＳ４は、スレ
ッドサーボ制御回路１５の制御方法として、例えば図５
のようなセンサーを用いた場合であり、高精度なステッ
ピングモータを用いた場合は破線で示したステップＳ６
のようになり、すぐにステップＳ５に進む。

【００４０】ステップＳ５において、既にディスク１の
回転数が安定しているため、直ちに目標トラックからデ
ータを再生することができる。この結果、目標絶対番地
の入力に対応して目標絶対番地の高速アクセスが可能と
なる。

【００４１】なお、以上の説明では、番地はディスク１
に予め記録されたピット列に記録されているとしたが、
ＭＤのように偏光方向の変化として記録をしてもよい
し、プリグルーブに周波数変調の形で記録されたＡＤＩ
Ｐ(ADdress In Pregroove)信号を用いても良い。この場
合、データの記録されていないブランクディスクでも、
高速アクセスが可能となる。

【００４２】また、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、電子計算機用データ等が記録され
ているＣＤ−ＲＯＭ、追記型の光ディスク装置、データ
ＭＤなどの書換可能な光磁気ディスク装置などのように
ＣＬＶで回転するディスクを用いる装置全てに適用でき
る。また、ゾーンＣＡＶ(Constant Angular Velocity)
方式を採用した光ディスクにも用いることができる。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、請求項１
では、光学的に再生可能な実質的に同心円状の情報トラ
ックに情報が絶対番地を含めて線速度一定で記録された
光ディスクからこの情報を光学ヘッドが読み出したの
ち、番地再生手段は、この光学ヘッドの出力から上記絶
対番地を読み取るとともに、番地入力手段には装置外部
から検索すべき目標番地を入力される。このとき、演算
手段は、この番地入力手段の出力と上記番地再生手段の
出力とから半径方向の移動距離を演算し、移動手段はこ
の演算手段の出力に応じて上記再生ヘッドを上記目標番
地まで移動せしめるので、光学ヘッドの移動速度と目標
番地でのディスクの回転数を制御することにより高速ア
クセス可能とできるという効果がある。

【００４４】また、請求項２では、光ディスクと光学ヘ
ッドの間の相対的線速度を一定に保つための線速度制御
手段をさらに含んで、演算手段は、上記目標番地におけ
る上記光ディスクの回転すべき目標回転数をも求め、か
つ上記線速度制御手段を調整するための調整信号を出力
するので、光学ヘッドの移動速度と目標番地でのディス
クの回転数を制御することにより高速アクセス可能とす
ることができるという効果がある。

【００４５】また、請求項３では、線速度制御手段は、
上記光ディスクの回転数を実質的に検出する手段を含む
ので、目標回転数への移行が速くなり、光学ヘッドの移
動速度と目標番地でのディスクの回転数を制御すること
により高速アクセス可能とすることができるので、目標
絶対番地の入力に対して目標絶対番地でのディスクの回
転数を予測して、光学ヘッドが移動し終わる前に目標の
回転数でディスクを回転させることができるため、アク
セス時間を短縮できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光ディスク装置の一実施例に係るＣ
Ｄプレーヤの構成を示す図である。

【図２】 同実施例における光学ヘッドの構成を示す図
である。

【図３】 同実施例においてトラックを横切る時に光学
ヘッドで再生されるＲＦ信号の波形図である。

【図４】 同実施例においてディスク上の任意の位置と
回転数の関係を示す図である。

【図５】 同実施例においてフォトリフレクタにてスピ
ンドルモータの回転数を検出するための模様を示す図で
ある。

【図６】 同実施例におけるコントローラの動作を示す
流れ図である。

【符号の説明】

１ ディスク ２ スピンドルモータ ３ 光学ヘッド ４ ＲＦアンプ ５ ＰＬＬ ６ 同期検出回路 ７ 復調回路 ８ エラー訂正回路 ９ 端子 １０ フォーカスサーボ制御回路 １１ トラッキングサーボ制御回路 １２ スピンドルサーボ制御回路 １３ アドレス検出回路 １４ コントローラ １５ スレッドサーボ制御回路 １６ スレッドモータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学的に再生可能な実質的に同心円状の
   情報トラックに情報が絶対番地を含めて線速度一定で記
   録された光ディスクからこの情報を読み出す光学ヘッド
   と、 この光学ヘッドの出力から上記絶対番地を読み取る番地
   再生手段と、 装置外部から検索すべき目標番地を入力する番地入力手
   段と、 この番地入力手段の出力と上記番地再生手段の出力とか
   ら半径方向の移動距離を演算する演算手段と、 この演算手段の出力に応じて上記再生ヘッドを上記目標
   番地まで移動せしめる移動手段と、を備える光ディスク
   装置。
2. 【請求項２】 上記光ディスクと上記光学ヘッドの間の
   相対的線速度を一定に保つための線速度制御手段をさら
   に含み、上記演算手段は、上記目標番地における上記光
   ディスクの回転すべき目標回転数をも求め、かつ上記線
   速度制御手段を調整するための調整信号を出力すること
   を特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 【請求項３】 上記線速度制御手段は、上記光ディスク
   の回転数を実質的に検出する手段を含むことを特徴とす
   る請求項２に記載の光ディスク装置。