JPH11213567A - 光ディスク再生装置及び光ディスク記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】データ転送速度を向上させる。 【解決手段】光ディスク９に形成された複数のセクタか
らなる複数の同心円状あるいはスパイラル状のトラック
のうち外周側のトラックに記録されたデータを再生する
第１のヘッド２Ｂと、同じく内周側のトラックに記録さ
れたデータを再生する第２のヘッド２Ａと、各前記セク
タに対して、連続した論理アドレスを１セクタあるいは
複数セクタ単位で、外周側のトラックと内周側のトラッ
クに交互に割り付け、第１のヘッド２Ｂ及び第２のヘッ
ド２Ａからの再生データを論理アドレス順に並び換えて
出力する制御手段１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、コンピュータや画
像処理装置などの外部記憶装置として使用される、光デ
ィスク再生装置及び記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスクは、一般に、その記録面上に
同心円状あるいはスパイラル状の記録トラックが形成さ
れ、そのトラックに沿ってデータが記録される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】光ディスクのような記
録媒体においては、記録容量の増大という要求ととも
に、記録再生に要する時間を短縮するという要求が大き
い。つまり、データの転送速度を向上させることが要求
される。そこで、本発明は、データ転送速度を向上させ
ることができる光ディスク再生装置及び光ディスク記録
装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明の光ディスク再生装置は、光ディスクに形成され
た複数のセクタからなる複数の同心円状あるいはスパイ
ラル状のトラックのうち外周側のトラックに記録された
データを再生する第１のヘッドと、前記複数の同心円状
あるいはスパイラル状のトラックのうち内周側のトラッ
クに記録されたデータを再生する第２のヘッドと、各前
記セクタに対して、連続した論理アドレスを１セクタあ
るいは複数セクタ単位で、外周側のトラックと内周側の
トラックに交互に割り付け、前記第１のヘッド及び前記
第２のヘッドからの再生データを論理アドレス順に並び
換えて出力する制御手段とを備えた構成とした。

【０００５】前記光ディスクは外側のトラックほど高い
記録周波数でデータが記録されており、前記制御手段で
の論理アドレスの割り付けは、前記第１のヘッドで再生
するトラックに対しては外周側のトラックから順に割り
付け、前記第２のヘッドで再生するトラックに対しては
内周側のトラックから順に割り付けることとしてもよ
い。

【０００６】また、本発明の光ディスク記録装置は、光
ディスクに形成された複数のセクタからなる複数の同心
円状あるいはスパイラル状のトラックのうち外周側のト
ラックにデータを記録する第１のヘッドと、前記複数の
同心円状あるいはスパイラル状のトラックのうち内周側
のトラックにデータを記録する第２のヘッドと、各前記
セクタに対して、連続した論理アドレスを１セクタある
いは複数セクタ単位で、外周側のトラックと内周側のト
ラックに交互に割り付け、論理アドレス順に外部から受
け取ったデータを、対応するセクタが外周側にある場合
は前記第１のヘッドに送り、対応するセクタが内周側に
ある場合は前記第２のヘッドに送る制御手段とを備えた
構成とした。

【０００７】前記第１のヘッド及び前記第２のヘッド
は、前記光ディスクに対して外側のトラックほど高い記
録周波数でデータを記録し、前記制御手段での論理アド
レスの割り付けは、前記第１のヘッドで記録するトラッ
クに対しては外周側のトラックから順に割り付け、前記
第２のヘッドで記録するトラックに対しては内周側のト
ラックから順に割り付けることとしてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】一般に、光ディスクの記録面に形
成された各トラックは、複数のセクタと呼ばれる領域に
分割されている。光ディスクへの記録あるいは再生は、
通常ホストコンピュータからのコマンド入力によって行
われる。コマンドにおけるアクセス位置（記録再生する
セクタの位置）の指定は、論理アドレス（論理セクタ）
指定によって行われる。

【０００９】一方、光ディスク上の各セクタには、トラ
ック番号とセクタ番号からなる物理アドレスが予め記録
されている。これらの物理アドレスは、例えば各セクタ
内のＩＤ記録領域内に記録されている。光ディスク記録
再生装置は、ホストコンピュータから指定された論理ア
ドレスを物理アドレス（実際の物理トラック番号とセク
タ番号）に変換して、所望のセクタへの記録再生を行
う。

【００１０】図６は、光ディスクにおける各トラック内
の各セクタの物理アドレスに対する論理アドレスの割り
付けの例を示す図である。図６において、各トラック
（内周のトラック番号１００から外周のトラック番号１
００＋Ｎ、Ｎは自然数）には５０セクタが存在している
が、上段に書かれた数字はセクタの物理アドレスであ
り、下段に書かれている数字は、割り付けられた論理ア
ドレスである。なお、図中、 * は乗算記号を示してい
る。

【００１１】この例によれば、論理アドレスはシーケン
シャルに割り付けられている。すなわち、０番地から順
に(50*N+49)番地までの論理アドレスが付されている。
論理アドレス順に各セクタに対して記録あるいは再生を
する場合を考えてみる。この場合、１つだけの光ヘッド
を有する光ディスク記録再生装置は、実時間でアクセス
可能なセクタは１つである。

【００１２】本実施形態においては、論理アドレスを図
６のようにシーケンシャルに配置せず、あるまとまった
ブロック（セクタ）単位毎にディスクの外周側トラッ
ク、内周側トラックに交互に配置する。そして、外周側
トラックの記録再生用の光ヘッド、内周側トラックの記
録再生用の光ヘッドをそれぞれ設ける。したがって、複
数の連続した論理セクタをアクセスする場合には、２つ
の光ヘッドが同時刻に所望の論理セクタデータにアクセ
スできるようになる。すなわち、単一時間当たりに記録
再生可能なセクタ数が増えるため、データ転送速度を向
上させることが可能になる。

【００１３】図１は、本発明の第１の実施形態による光
ディスク記録再生装置の構成を示す図である。図１にお
いて、ＣＰＵ１は、マイクロコンピュータ等から構成さ
れ、装置全体を制御する。光ヘッド２Ａ、２Ｂは、レー
ザや光学部品からなり、光ディスク９の半径方向に移動
可能であり、光ディスクのトラック上に光ビームを照射
することにより、記録再生を行う。ここで、記録トラッ
クを外周側、内周側の２つのグループに分け、光ヘッド
２Ａは、内周側のグループのトラックを記録再生可能な
範囲で半径方向に移動できるようにされ、光ヘッド２Ｂ
は、外周側のグループのトラックを記録再生可能な範囲
で半径方向に移動できるようにされている。

【００１４】記録再生制御回路３Ａ、３Ｂは、バッファ
メモリ４Ａ、４Ｂに蓄えられた記録すべきデータを読出
し、そのデータに従って光ヘッド２Ａ、２Ｂのレーザを
制御することにより光ビームの出射強度を制御する。ま
た、光ヘッド２Ａ、２Ｂは、ディスク９に照射した光ビ
ームの反射光を受光する光電変換器が内蔵されている。
この光電変換器からの出力信号（再生信号）は、記録再
生制御回路３Ａ、３Ｂに入力される。そして、記録再生
制御回路３Ａ、３Ｂでは、再生データが生成される。す
なわち、記録再生制御回路３Ａ、３Ｂは、ディスク９に
対してデータの記録を行うための制御と、再生データを
生成するための処理を行う。

【００１５】バッファメモリ４Ａ、４Ｂは、ホストコン
ピュータとの送受信のためにデータ（記録すべきデー
タ、再生データ）を一旦蓄えておくためのものである。
バッファ選択回路５はホストコンピュータとのデータ転
送を行うのに用いるバッファメモリを切り換えるための
ものである。ホストインタフェース制御回路６は、ホス
トコンピュータとのデータ転送の制御を行う。

【００１６】なお、光ヘッド２Ａ、記録再生制御回路３
Ａ、バッファメモリ４Ａは、光ディスク９の内周側グル
ープのトラックに対して記録再生を行うために使われ、
光ヘッド２Ｂ、記録再生制御回路３Ｂ、バッファメモリ
４Ｂは、光ディスク９の外周側グループのトラックに対
して記録再生を行うために使われる。光ディスク９の論
理セクタ配置は、図２に示されている。図２において、
各トラック（トラック番号１００から１００＋Ｎ）に
は、５０個のセクタが存在する。各トラックの上段に書
かれた数字は物理アドレスであり、下段に書かれた数字
は論理アドレスである。物理アドレスは、光ディスク９
の各セクタのＩＤ部に実際書き込まれているアドレス情
報である。物理アドレスは、各トラックにおいて、０か
ら４９まで順に付されている。論理アドレスは、トラッ
ク番号１００のトラックの物理アドレス０のセクタから
順に、内周側、外周側に２セクタずつ交互に割り付けら
れている。すなわち、論理アドレス０と１は、内周側の
トラック１００の物理アドレス０、１のセクタに割り付
けられ、論理アドレス２と３は、外周側のトラック１０
０＋Ｎの物理アドレス０、１のセクタに割り付けられ
る。続いて、論理アドレス４と５は、内周側のトラック
１００の物理アドレス２、３のセクタに割り付けられ
る。

【００１７】なお、本実施形態で用いる光ディスクは、
ＣＡＶ（constant angular velocity）方式による記録
フォーマットを有している。ＣＡＶ方式では、光ディス
クを一定の回転数で回転させ、記録・再生周波数を光デ
ィスクのどのトラックでも同じにする。ＣＡＶ方式で
は、線速度は外周のトラックほど速くなる。記録周波数
はどのトラックでも同じであるから、記録されるマーク
の長さは外周ほど長くなる。したがって、外周ほど記録
密度は小さくなる。図２から明らかなように、１トラッ
クに含まれるセクタの数は、内周側トラックでも外周側
トラックでも同一である。

【００１８】まず、光ディスク９上に記録されたデータ
を読み出してホストコンピュータに転送する場合を説明
する。読み出す領域は論理アドレス０から４９までの５
０セクタとする。ホストコンピュータから送信された読
み出しコマンドは、ホストインタフェース制御回路６を
介してＣＰＵ１に入力される。ＣＰＵ１は読出しコマン
ドを解析し、光ディスク９の各面毎にどのトラックのど
のセクタから、何セクタ読み出せばよいかを求める。本
実施形態では、論理アドレスが内周側トラック、外周側
トラックとも２セクタずつ交互に振り分けられているた
め、アクセス領域は以下のように求められる。 内周側：トラック番号１００の物理アドレス０のセクタ
から物理アドレス２５のセクタまでの合計２６セクタ 外周側：トラック番号１００＋Ｎの物理アドレス０のセ
クタから物理アドレス２３のセクタまでの合計２４セク
タ ＣＰＵ１はそれぞれのトラックに対応する光ヘッド２
Ａ、２Ｂを所望のトラック位置に移動させる制御を行
う。その後、記録再生制御回路３Ａ、３Ｂのそれぞれに
対し、上記物理アドレスのセクタのデータを読み出すよ
う指令を出す。記録再生制御回路３Ａ、３Ｂによって読
み出されたデータは、それぞれバッファメモリ４Ａ、４
Ｂに蓄えられる。

【００１９】上記５０セクタからのすべてのデータがバ
ッファメモリ４Ａ、４Ｂに格納されたら、ＣＰＵ１は、
バッファ選択回路５に対して、ホストコンピュータへ読
み出されたデータを、ホストインタフェース制御回路６
を介して転送させる制御を行う。図３は、バッファメモ
リ４Ａ、４Ｂのそれぞれに格納されたデータを示してい
る。たとえば、図中ＬＡ５と書かれた領域には、論理ア
ドレス５のセクタからのデータが格納されている。バッ
ファ選択回路５は、バッファメモリ４Ａ、４Ｂのそれぞ
れに格納されたデータを読み出して、論理アドレスの順
に整列させてホストインタフェース制御回路６へ出力す
る。そして、それらのデータはホストコンピュータへ転
送される。

【００２０】これらの制御は、ＣＰＵ１がバッファ選択
回路５に指令を送ることによって行われる。図４を参照
しながら具体的に説明すると、まずＣＰＵ１はホストコ
ンピュータとのデータ転送を行うバッファメモリが４Ａ
となるようにバッファ選択回路５に指令を出す。次にバ
ッファメモリ４Ａに格納された論理アドレス０〜１まで
のデータをホストコンピュータに転送する（図４中符号
Ａ1で示す期間）。転送が終了したら、ＣＰＵ１はホス
トコンピュータとのデータ転送を行うバッファメモリが
４Ｂとなるようにバッファ選択回路５に指令を出す。次
にバッファメモリ４Ｂに格納された論理アドレス２〜３
までのデータをホストコンピュータに転送する（図４中
符号Ｂ1で示す期間）。これらの操作を、すべてのデー
タを転送し終えるまで順次繰り返すことによって、光デ
ィスク９からのデータの読み出し動作が完了する。

【００２１】次に、光ディスクに対するデータの書込み
（記録）の場合について説明する。データ書込みの場合
はホストコンピュータからホストインタフェース制御回
路６に対して、書込み指令が送られ、さらに書き込むべ
きデータがホストコンピュータから送られる。ＣＰＵ１
は、ホストコンピュータからの書込み指令を解析する。
書き込むべきデータには論理アドレスが付加されてい
る。ＣＰＵ１は、論理アドレスを物理アドレスに変換す
る。そして、バッファ選択回路５を制御し、該当する物
理アドレスのセクタがディスク９の内周側グループのト
ラックに存在するセクタである場合は、書き込むべきデ
ータをバッファメモリ４Ａに送る。該当する物理アドレ
スのセクタがディスク９の外周側グループのトラックに
存在するセクタである場合は、書き込むべきデータをバ
ッファメモリ４Ｂに送る。

【００２２】ＣＰＵ１はそれぞれのグループに対応する
光ヘッド２Ａ、２Ｂを所望のトラック位置に移動させる
制御を行う。その後、記録再生制御回路３Ａ、３Ｂのそ
れぞれに対し、バッファメモリ４Ａ、４Ｂに格納された
データを対応する物理アドレスのセクタに記録するよう
指令を出す。なお、バッファ選択回路５の切り換え動作
にＣＰＵ１が介在しないように、ハードウェアで切り替
わる構成にしておけば、オーバーヘッドが少なくなり、
より高速なデータ転送が実現できる。

【００２３】次に第２の実施形態について説明する。第
１の実施形態ではＣＡＶ方式の光ディスクについての例
を示したが、ここではゾーンＣＡＶ方式の光ディスクを
用いた実施例を説明する。ＣＡＶ方式より記録容量を大
きくできる方式としてＭＣＡＶ（modified CAV）方式が
ある。ＭＣＡＶ方式では、光ディスクを一定の回転数で
回転させ、記録・再生周波数を外周へいくほど高くす
る。そして、どのトラックでも記録密度をほぼ一定とす
る。すなわち、記録されるマークの長さは、どのトラッ
クでもほぼ一定となる。

【００２４】また、ＭＣＡＶ方式の一実施形態として、
ゾーンＣＡＶ（Zone CAV）方式と呼ばれる方式がある。
ゾーンＣＡＶ方式は、ディスクのトラックを複数トラッ
クずつ複数のグループに分ける。そのグループをゾーン
を呼ぶ。ゾーンはドーナツ状に複数存在する。同じゾー
ンに属するトラックは、同じクロック周波数で記録再生
が行われる。そして、外側のゾーン（線速度が速いゾー
ン）ほど記録再生周波数を高くする。このようにして、
各ゾーンの記録密度を均一化する。

【００２５】ゾーンＣＡＶフォーマットを有するディス
クの記録再生は、１トラック時間（ディスクが１回転す
る時間）を一定として行う。しかし、各々のゾーンによ
って記録再生周波数が異なるため、１トラック当たりの
セクタ数がゾーンによって異なる。記録再生周波数が高
いゾーン（外側のゾーン）ほど１トラック当たりのセク
タ数も増加するという特徴がある。このようにして、Ｍ
ＣＡＶ方式やゾーンＣＡＶ方式では、ディスク上の記録
密度を均一化して記憶容量を上げることができる。

【００２６】図５は、本発明の第２の実施形態による光
ディスク記録再生装置に用いる光ディスクの論理セクタ
配置を示す図である。この光ディスクは、記録面が２つ
のゾーンに分割されている。図５をみても明らかなよう
に、１トラック当たりのセクタ数がゾーンによって変化
する。図５において、トラック１００とトラック１０１
は同一のゾーンに含まれるトラックであり、トラック(1
00+N-1)とトラック(100+N)は同一のゾーンに含まれるト
ラックである。トラック(100+N-1)とトラック(100+N)の
属するゾーンは、トラック１００とトラック１０１の属
するゾーンより外側にあり、そのため、トラック(100+N
-1)とトラック(100+N)の方が１トラックに含まれるセク
タ数が多い。

【００２７】このようなゾーンＣＡＶ方式のディスクの
記録再生においては、データ転送速度も記録再生周波数
の低いゾーン（内周側）では遅く、記録再生周波数の高
いゾーン（外周側）では速いという特徴がある。すなわ
ち、ゾーンＣＡＶ方式の光ディスクの記録再生では、ゾ
ーンによって転送速度が変化する。しかしながら、ユー
ザや光ディスク記録再生装置を組み込んだアプリケーシ
ョンからみれば、ディスク上のどの領域からの記録再生
でも転送速度が均一の方がよい場合が多い。

【００２８】そこで、論理アドレスを割り付けるに当た
って、転送速度がなるべく均一になるように割り付けの
しかたに工夫をする。すなわち、転送速度が低い領域
（内側のゾーン）に割り付けられた論理アドレスの前後
の論理アドレスは、転送速度の高い領域（外側のゾー
ン）に割り付ける。そして、転送速度が高い領域（外側
のゾーン）に割り付けられた論理アドレスの前後の論理
アドレスは、転送速度の低い領域（内側のゾーン）に割
り付ける。

【００２９】図５において、トラック１００と１０１に
は、それぞれ４０個のセクタが存在する。また、トラッ
ク(100+N-1)とトラック(100+N)には、それぞれ８０個の
セクタが存在する。各トラックの上段に書かれた数字は
物理アドレスであり、下段に書かれた数字は論理アドレ
スである。物理アドレスは、各トラックにおいて、各セ
クタに１から順に、１ずつ繰り上がるように付されてい
る。論理アドレスは、０から順に、まずトラック１００
の物理アドレス０のセクタから連続する２セクタに付さ
れる。次に、トラック(100+N)の物理アドレス０のセク
タから順に連続する４セクタに付される。

【００３０】このように、トラック１００、１０１の連
続する２セクタとトラック(100+N-1)とトラック(100+N)
の連続する４セクタに交互に論理アドレスを割り付け
る。トラック１００、トラック１０１が属するゾーンか
らの記録再生時のデータ転送速度は、トラック(100+N-
1)とトラック(100+N)が属するゾーンからの記録再生時
のデータ転送速度よりも低い。したがって、上記のよう
に、トラック(100+N-1)とトラック(100+N)が属するゾー
ンの方に多くの論理アドレスを割り付ける。

【００３１】以上のように、ゾーン（トラック位置）に
よって、論理アドレスを分ける分配率を変化させること
が、本実施形態の特徴である。なお、実際の記録再生動
作は第１の実施形態と同様である。このように論理セク
タを配置することによって、光ディスクの全領域で転送
速度が均一化する。図５では、ゾーンが２つの場合で論
理セクタの配分を１：２とする例を示したが、３つ以上
のゾーンが存在する光ディスクにおいても同様にゾーン
境界などで、分配比率を変化させることにより、転送速
度が均一になるように論理アドレスを割り付けることが
できる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の連続した論理アドレスのセクタをアクセスする場
合には、２つの光ヘッドが同時刻に所望の論理セクタデ
ータにアクセスできるので、データ転送速度が向上する
という効果がある。また、外側のトラックほど記録／再
生周波数が高い方式のディスクに対して本発明を適用す
る場合は、単に転送速度が向上するにとどまらず、ディ
スク全面にわたって転送速度が高速でかつ均一化できる
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による光ディスク記録
再生装置の構成図。

【図２】本発明の第１の実施形態に用いる光ディスクの
論理セクタ配置を示す図。

【図３】本発明の第１の実施形態による光ディスク記録
再生装置のバッファメモリに格納されたデータを示す
図。

【図４】本発明の第１の実施形態による光ディスク記録
再生装置におけるデータ転送タイミングを示す図。

【図５】本発明の第２の実施形態に用いる光ディスクの
論理セクタ配置を示す図。

【図６】従来の光ディスクの論理セクタ配置を示す図。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ ２Ａ、２Ｂ 光ヘッド ３Ａ、３Ｂ 記録再生制御回路 ４Ａ、４Ｂ バッファメモリ ５ バッファ選択回路 ６ ホストインタフェース制御回路 ９ 光ディスク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクに形成された複数のセクタから
   なる複数の同心円状あるいはスパイラル状のトラックの
   うち外周側のトラックに記録されたデータを再生する第
   １のヘッドと、 前記複数の同心円状あるいはスパイラル状のトラックの
   うち内周側のトラックに記録されたデータを再生する第
   ２のヘッドと、 各前記セクタに対して、連続した論理アドレスを１セク
   タあるいは複数セクタ単位で、外周側のトラックと内周
   側のトラックに交互に割り付け、前記第１のヘッド及び
   前記第２のヘッドからの再生データを論理アドレス順に
   並び換えて出力する制御手段とを備えたことを特徴とす
   る光ディスク再生装置。
2. 【請求項２】前記光ディスクは外側のトラックほど高い
   記録周波数でデータが記録されており、前記制御手段で
   の論理アドレスの割り付けは、前記第１のヘッドで再生
   するトラックに対しては外周側のトラックから順に割り
   付け、前記第２のヘッドで再生するトラックに対しては
   内周側のトラックから順に割り付け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。
3. 【請求項３】光ディスクに形成された複数のセクタから
   なる複数の同心円状あるいはスパイラル状のトラックの
   うち外周側のトラックにデータを記録する第１のヘッド
   と、 前記複数の同心円状あるいはスパイラル状のトラックの
   うち内周側のトラックにデータを記録する第２のヘッド
   と、 各前記セクタに対して、連続した論理アドレスを１セク
   タあるいは複数セクタ単位で、外周側のトラックと内周
   側のトラックに交互に割り付け、論理アドレス順に外部
   から受け取ったデータを、対応するセクタが外周側にあ
   る場合は前記第１のヘッドに送り、対応するセクタが内
   周側にある場合は前記第２のヘッドに送る制御手段とを
   備えたことを特徴とする光ディスク記録装置。
4. 【請求項４】前記第１のヘッド及び前記第２のヘッド
   は、前記光ディスクに対して外側のトラックほど高い記
   録周波数でデータを記録し、 前記制御手段での論理アドレスの割り付けは、前記第１
   のヘッドで記録するトラックに対しては外周側のトラッ
   クから順に割り付け、前記第２のヘッドで記録するトラ
   ックに対しては内周側のトラックから順に割り付けるこ
   とを特徴とする請求項３記載の光ディスク記録装置。