JP2004164830A - 光ディスクコントローラおよび光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高倍速で記録・再生が可能であり、消費電力の小さい光ディスクコントローラを提供する。
【解決手段】本発明の光ディスクコントローラ１５０は、光ディスクを回転させるためのディスクモータ４０２と、光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッド４０３とを備えた光ディスク装置１０１をサーボ制御するためのであって、周波数の異なる複数のクロック信号を出力する可変クロック出力部１２３と、光ディスク装置の光ビームをサーボ制御するために、所定の目標値からの偏差量を示す信号を光ヘッドから受け取り、偏差量を示す信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す信号を求めて出力する制御部１１２とを備える。光ディスク装置の記録および／または再生動作を行う場合の記録倍速および／または再生倍速に基づいて、可変クロック出力部１２３はクロック信号の周波数を変更し、制御部１１２は、可変クロック出力のクロック信号に同期して演算を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は光ディスク装置に関し、特に、光ディスク装置においてサーボ制御を行う光ディスクコントローラに関する。

図８および図９を用いて従来の技術を説明する。図８は従来の光ディスク装置４００を示すブロック図であり、駆動系の構成を主として示している。図９は、光ディスク装置４００の駆動系における各構成部の制御タイミングを示すチャートである。光ディスク装置４００は、ディスクモータ４０２、光ヘッド４０３およびデジタルシグナルプロセッサ（以下ＤＳＰと略す）４１２を備えている。

ディスクモータ４０２は光ディスク４０１を載置し、回転させる。光ヘッド４０３は、光ビームを照射する光源（不図示）、光ビームを収束させるための集束レンズ４０５、集束レンズ４０５を駆動するアクチュエータ４０７、検出器４０４およびアナログ演算器４０８を含む。光ヘッド４０３は光ディスク４０１の情報記録面において収束する光ビームを出射し、光ヘッド４０３に取り付けられた光検出器４０４は光ビームの反射光もしくは透過光を検出して、電気信号に変換する。光検出器４０４は図８に示すようにトラックの接線方向に対応するように領域４０４ａ、４０４ｃと領域４０４ｂ、４０４ｄとに分割され、またトラックと垂直方向に対応するように領域４０４ａ、４０４ｂと領域４０４ｃ、４０４ｄとに分割されている。つまり、光検出器４０４の検出領域は４分割されている。

光ヘッド４０３に取り付けられた収束レンズ４０５はアクチュエータ４０７によって、光ディスク４０１の情報記録面に垂直な方向であるフォーカス方向および光ディスク４０１の半径方向に駆動する。光ヘッド４０３全体は、トラバースモータ４０６によって、光ディスク４０１の半径方向に移動し得る。

アナログ演算器４０８は光検出器４０４の出力を受け取り、ＦＥ＋信号およびＦＥ−信号を出力する。ＦＥ＋信号およびＦＥ−信号の差を取ることにより、光ビームの焦点と情報記録面との位置ずれ量を示すフォーカスエラー信号を得ることができる。たとえばアスティグマ法でフォーカスエラー信号を得る場合には、ＦＥ＋信号は光検出器４０４ａおよび４０４ｄの加算信号、ＦＥ−信号は光検出器４０４ｂおよび４０４ｃの加算信号によりそれぞれ生成される。

ＤＳＰ４１２はクロック出力器４２３の出力クロックに基づき動作し、図９（Ａ）に示す割り込みタイマ４２２の出力に基づいて以下の演算処理を行う。

まず、ＤＳＰ４１２は時刻Ｄ１よりディスクモータ制御の演算（図中、ＤＭで示す）を始める。ディスクモータ４０２は回転周期に応じたＦＧ信号を出力し、このＦＧ信号の周期を周期カウンタ４２１にてカウントする。システムコントローラ４２４の指令に基づいて、ＤＳＰ４１２は周期カウンタ４２１の出力とディスクモータ回転目標ＲＡＭとの差に対して、ＤＳＰ４１２のＲＡＭ（不図示）に設定されたディスクモータフィルタ係数に従うデジタルフィルタ演算を施し、演算結果をディスクモータ４０２を駆動するための制御信号として図９（Ｍ）に示すタイミングでＰＷＭ変換器４１６へ出力する。ＰＷＭ変換器４１６は制御信号を受け取って、パルス幅変調を行い、駆動回路４２０へ出力する。駆動回路４２０は受け取った信号を電力増幅し、トラバースモータ４０２に印加する。これにより、ディスクモータ４０２の回転数が所定の値となるように制御される。

このとき、上述の処理と平行して、Ａ／Ｄ変換器４１１はサンプルホールド回路４０９に図９（Ｂ）に示すようにＳ／Ｈ信号を送り、時刻Ｓ１でＦＥ＋信号およびＦＥ−信号をサンプルホールドする。またＡ／Ｄ変換器４１１は、図９（Ｃ）に示すように時刻Ｓ１にセレクタ４１０がＦＥ＋信号を出力するように制御信号を送る。Ａ／Ｄ変換器４１１は、図９（Ｄ）に示すようにＡ／Ｄ変換を行って、図９（Ｅ）に示すように、ＦＥ＋信号をデジタル信号に変換したＡ／Ｄ変換値（ＦＥ＋変換値）を得る。またＡ／Ｄ変換器４１１は時刻Ｓ２にセレクタ４１０がＦＥ−信号を出力するようにセレクタ４１０に制御信号を送る。Ａ／Ｄ変換器４１１は、図９（Ｄ）に示すようにＡ／Ｄ変換を行って、図９（Ｆ）に示すＦＥ−信号をデジタル信号に変換したＡ／Ｄ変換値（ＦＥ−変換値）を得る。

ＤＳＰ４１２は図９（Ｉ）に示すように時刻Ｄ２からフォーカス制御の演算（図中、Ｆｃで示されている）を始める。ＤＳＰ４１２はＡ／Ｄ変換器４１１にてデジタル値へ変換されたＦＥ＋信号（ＦＥ＋変換値）およびＦＥ−信号（ＦＥ−変換値）の差を演算し、フォーカスエラー信号を得る。システムコントローラ４２４の指令に基づき、ＤＳＰ４１２はフォーカスエラー信号に対して、ＤＳＰ４１２のＲＡＭ（不図示）に設定されたフォーカスフィルタ係数に従うデジタルフィルタ演算を施し、演算結果をアクチュエータ４０７のフォーカス用コイルを駆動するための制御信号として図９（Ｊ）に示すタイミングでＤ／Ａ変換器４１３へ出力する。Ｄ／Ａ変換器４１３はＤＳＰ４１２の出力をアナログ値に変換し、駆動回路４１７へ出力する。駆動回路４１７は、アナログの制御信号を電力増幅し、アクチュエータ４０７のフォーカス用コイルに印加する。これにより、光ビームの収束点が光ディスク４０１の情報記録面上に位置するように制御される。

また光検出器４０４の出力はアナログ演算器４０８に入力され、アナログ演算器４０８はＴＥ＋信号およびＴＥ−信号を出力する。このＴＥ＋信号とＴＥ−信号との差を取ることにより光ビームの焦点とトラックとの位置ずれを示すトラッキングエラー信号を得ることができる。例えばプッシュプル法でトラッキングエラー信号を得る場合には、ＴＥ＋信号は光検出器４０４ａおよび４０４ｃから得られる信号の加算信号、ＴＥ−信号は光検出器４０４ｂおよび４０４ｄから得られる信号の加算信号である。

Ａ／Ｄ変換器４１１は、時刻Ｓ３でＴＥ＋およびＴＥ−信号をサンプルホールドするように、サンプルホールド回路４０９に制御信号を送る。またＡ／Ｄ変換器４１１は時刻Ｓ３にＴＥ＋信号が出力されるよう、セレクタ４１０へ制御信号を送る。図９（Ｇ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器４１１はＡ／Ｄ変換を行って、ＴＥ＋信号のデジタル信号であるＡ／Ｄ変換値（ＴＥ＋変換値）を得る。またＡ／Ｄ変換器４１１は時刻Ｓ４にＴＥ−信号が出力されるよう、セレクタ４１０へ制御信号を送る。図９（Ｈ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器４１１はＡ／Ｄ変換を行って、ＴＥ−信号のデジタル信号であるであるＡ／Ｄ変換値（ＴＥ−変換値）を得る。

ＤＳＰ４１２は時刻Ｄ３よりトラッキング制御の演算（図中、Ｔｋで示す）を始める。ＤＳＰ４１２はＡ／Ｄ変換器４１１にてデジタル値へ変換されたＴＥ＋信号（ＴＥ＋変換値）とＴＥ−信号（ＴＥ−変換値）との差を演算してトラッキングエラー信号を得る。システムコントローラ４２４の指令に基づき、ＤＳＰ４１２はトラッキングエラー信号に対して、ＤＳＰ４１２のＲＡＭ（不図示）に設定されたトラッキングフィルタ係数に従うデジタルフィルタ演算を施し、演算結果をアクチュエータ４０７のトラッキング用コイルを駆動するための制御信号として図９（Ｋ）に示すタイミングでＤ／Ａ変換器４１４へ出力する。Ｄ／Ａ変換器４１４はＤＳＰ４１２の出力をアナログ値に変換し、駆動回路４１８へ出力する。駆動回路４１８は、アナログの制御信号を電力増幅し、アクチュエータ４０７のトラッキング用コイルに印加する。光ビームの収束点が光ディスク４０１のトラック中心上に位置するように制御する。

またＤＳＰ４１２は時刻Ｄ４よりトラバース制御の演算（図中、ＴＲＳで示す）を始める。システムコントローラ４２４の指令に基づき、ＤＳＰ４１２はトラッキングエラー信号に対して、ＤＳＰ４１２のＲＡＭ（不図示）に設定されたトラバースフィルタ係数に従うデジタルフィルタ演算を施し、演算結果をトラバースモータ４０６を駆動するための制御信号として図９（Ｌ）に示すタイミングでＰＷＭ変換器４１５へ出力する。ＰＷＭ変換器４１５は制御信号を受け取って、パルス幅変調を行い、駆動回路４１９へ出力する。駆動回路４１９は受け取った信号を電力増幅し、トラバースモータ４０６に印加する。これにより、光ヘッド４０３の位置が制御され、光ビームの収束点がディスク４０１のトラック中心上に位置する。

ＤＳＰ４１２はトラバース制御の演算（ＴＲＳ）が終了した時刻Ｄ５より次の割り込みタイマ４２２の出力時刻Ｄ６までウェイト動作を行う。

従来の光ディスク装置４００では記録・再生倍速を変更する場合、システムコントローラ４２４がＤＳＰ４１２のディスクモータ回転目標ＲＡＭ、ディスクモータフィルタ係数ＲＡＭ、フォーカスフィルタ係数ＲＡＭおよびトラッキングフィルタ係数ＲＡＭを書き換える（たとえば特許文献１）。これにより、ディスクモータの回転数ならびにフォーカスサーボおよびトラッキングサーボのフィルタ特性を変更された状態で、記録・再生が行われる。

また、全てのサーボ制御が停止状態の場合にはシステムコントローラ４２４はクロック出力器４２３に信号を送り、ＤＳＰ４１２へのクロック供給を止める。ＤＳＰ４１２はスリープ状態に移行し、消費電力の低減をはかる。

また、光ディスク装置４００の開発におけるデバッグの際、あるいは、光ディスク装置の修理際、フォーカスサーボ制御またはトラッキングサーボ制御が正しく動作しているかを観測するために、システムコントローラ４２４の指令に基づいて、ＤＳＰ４１２はフォーカスエラー信号もしくはトラッキングエラー信号をシリアルポート４２５へ出力する。シリアルポート４２５の出力は光ディスク装置４００に接続された光ディスク装置専用の治具４２６にてシリアル−パラレル変換され、パラレル変換されたデータは治具４２６にてＤ／Ａ変換されてアナログ信号として出力される。治具４２６から出力されるアナログ信号をオシロスコープ４２７にて観測することにより、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号を観測することができる。
特開平１１−１８５２５９号公報

近年、コンピュータの演算速度が高まるにつれて、コンピュータの周辺機器である光ディスク装置も高倍速で記録・再生できることが求められている。また、ノートパソコンやＰＤＡ、ゲーム機、ポータブルプレーヤなどの光ディスク装置を備えた携帯型電子機器ではバッテリーの持続時間を長くするために消費電力を小さくすることが求められている。

また開発時や、製品出荷後の修理時などにおいて効率化が求められている。

しかしながら、従来の光ディスク装置はこのような要求を十分に満たすほど低消費電力ではなく、また、開発時や製品出荷後の修理時において専用の冶具がなければ制御信号の観測ができなかった。

本発明は、このような課題を解決し、高倍速で記録・再生が可能であり、消費電力の小さい光ディスクコントローラおよび光ディスク装置を提供することを目的とする。また、本発明は、開発時や製品出荷後の修理時において、簡便に制御信号を観測することが可能な光ディスクコントローラおよび光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明の光ディスクコントローラは、光ディスクを回転させるためのディスクモータと、光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッドとを備えた光ディスク装置をサーボ制御するためのであって、周波数の異なる複数のクロック信号を出力する可変クロック出力部と、前記光ディスク装置の光ビームをサーボ制御するために、所定の目標値からの偏差量を示す信号を前記光ヘッドから受け取り、前記偏差量を示す信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す信号を求めて出力する制御部とを備える。前記光ディスク装置は記録および／または再生動作を行う場合の記録倍速および／または再生倍速に基づいて、前記可変クロック出力部は前記クロック信号の周波数を変更し、前記制御部は、前記可変クロック出力部のクロック信号に同期して演算を行う。

ある好ましい実施形態において、前記演算は、前記偏差量を示す信号を、所定の特性を有するフィルタに通過させることによって行われ、前記フィルタの特性は、前記記録倍速および／または再生倍速に応じて異なっている。

ある好ましい実施形態において、前記フィルタの特性は、フィルタ係数と前記クロック信号の周波数とによって決定され、前記記録倍速および／または再生倍速にかかわらず前記フィルタ係数は同じである。

本発明の光ディスク装置は、データを記録するためのトラックを有する光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクから反射する反射光または前記光ディスクを透過した透過光を電気信号に変換する変換部と、前記光ディスクのデータ面と垂直な方向に前記光ビームの焦点を移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ビームを前記光ディスクの半径方向へ移動させるトラッキングアクチュエータと、前記電気信号に基づいて演算を行い、前記光ビームが前記データ面において所定の収束状態を保つよう、フォーカスアクチュエータを制御し、前記光ビームが前記トラックの中心に位置するよう前記トラッキングアクチュエータを制御するための制御信号を生成する制御部と、周波数の異なる複数のクロック信号を出力する可変クロック出力部とを備え、前記変換部が記録および／または再生動作を行う場合の記録倍速および／または再生倍速に基づいて、前記可変クロック出力部は前記クロック信号の周波数を変更し、前記制御部は、前記可変クロック出力のクロック信号に同期してする演算を行う。

ある好ましい実施形態において、光ディスク装置は、前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記フォーカスアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータへ出力する入出力部をさらに備え、前記入出力部の動作クロックは、前記記録倍速および／または再生倍速にかかわらず一定である。

ある好ましい実施形態において、前記制御部は、前記電気信号を所定の特性を有するフィルタに通過させることによって前記制御信号を生成し、前記フィルタの特性は、前記記録倍速および／または再生倍速に応じて異なっている。

ある好ましい実施形態において、前記フィルタの特性は、フィルタ係数とクロック信号の周波数とによって決定され、前記記録倍速および／または再生倍速にかかわらず前記フィルタ係数は同じである。

また、本発明の光ディスクコントローラは、光ディスクを回転させるためのディスクモータと光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッドとを備えた光ディスク装置において、前記光ヘッド、前記ディスクモータおよび光ビームをサーボ制御する。光ディスクコントローラは、所定の時間ごとに割り込み信号を発生する割り込み信号発生部と、前記光ディスク装置の前記光ヘッドおよび前記ディスクモータから、目標値からの偏差量または現在の状態を示す電気的信号を受け取り、前記電気的信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す制御信号を求めて出力する制御部とを備え、前記制御部は、前記割り込み信号発生部から前記割り込み信号を受け取るごとに前記演算を行い、前記割り込み信号を受け取った後、次の割り込み信号を受け取るまでの間に少なくとも所定の時間動作を停止し、スリープ状態をとる。

ある好ましい実施形態において、前記制御部は、前記割り込み信号を受け取るごとに前記演算を行い、前記演算の終了後、次の割り込み信号を受け取るまで動作を停止し、スリープ状態をとる。

ある好ましい実施形態において、前記演算は、前記ディスクモータを制御するためのディスクモータ制御の演算処理、前記光ビームのフォーカス制御を行う演算処理、前記光ビームのトラッキング制御を行う演算および前記光ヘッドのトラバース制御を行う演算処理を含み、前記制御部は、それぞれの演算処理に対して、前記制御部はこれらの演算処理の少なくとも１つの間において、動作を停止し、スリープ状態をとる。

ある好ましい実施形態において、光ディスクコントローラは前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記光ヘッドおよび前記ディスクモータへ出力する入出力部をさらに備え、前記前記制御部は、前記演算処理のそれぞれに対して、電気信号を受け取り、制御信号を出力し、前記演算処理のひとつを実行することにより、前記制御信号を前記入出力部へ出力後、前記制御部はスリープ状態をとり、前記入出力部が次の演算処理のための電気信号を受け取って、デジタル信号への変換が完了した後、前記制御部がスリープ状態から復帰する。

ある好ましい実施形態において、光ディスクコントローラは、前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記光ヘッドおよび前記ディスクモータへ出力する入出力部をさらに備え、前記前記制御部は、前記演算処理のそれぞれに対して、電気信号を受け取り、制御制御信号を出力し、前記演算処理のひとつを実行することにより、前記制御信号を前記入出力部へ出力後、前記制御部は所定の時間スリープ状態をとり、所定の時間の経過後スリープ状態から復帰する。

ある好ましい実施形態において、前記制御部がスリーブ状態にあるときも前記入出力部の少なくとも一部が動作している。

また、本発明の光ディスク装置は、データを記録するためのトラックを有する光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクから反射する反射光または前記光ディスクを透過した透過光を電気信号に変換する変換部と、前記光ディスクのデータ面と垂直な方向に前記光ビームの焦点を移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ビームを前記光ディスクの半径方向へ移動させるトラッキングアクチュエータとを含む光ヘッドと、光ディスクを回転させるためのディスクモータと、所定の時間ごとに割り込み信号を発生する割り込み信号発生部と、前光ヘッドおよび前記ディスクモータから、目標値からの偏差量または現在の状態を示す電気的信号を受け取り、前記電気的信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す制御信号を求めて出力する制御部とを備え、前記制御部は、前記割り込み信号発生部から前記割り込み信号を受け取るごとに前記演算を行い、前記割り込み信号を受け取った後、次の割り込み信号を受け取るまでの間に少なくとも所定の時間動作を停止し、スリープ状態をとる。

ある好ましい実施形態において、前記制御部は、前記割り込み信号を受け取るごとに前記演算を行い、前記演算の終了後、次の割り込み信号を受け取るまで動作を停止し、スリープ状態をとる。

ある好ましい実施形態において、前記演算は、前記ディスクモータを制御するためのディスクモータ制御の演算処理、前記光ビームのフォーカス制御を行う演算処理、前記光ビームのトラッキング制御を行う演算および前記光ヘッドのトラバース制御を行う演算処理を含み、前記制御部は、それぞれの演算処理に対して、前記制御部はこれらの演算処理の少なくとも１つの間において、動作を停止し、スリープ状態をとる、。

ある好ましい実施形態において、光ディスク装置は、前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記光ヘッドおよび前記ディスクモータへ出力する入出力部をさらに備え、前記前記制御部は、前記演算処理のそれぞれに対して、電気信号を受け取り、制御制御信号を出力し、前記演算処理のひとつを実行することにより、前記制御信号を前記入出力部へ出力後、前記制御部はスリープ状態をとり、前記入出力部が次の演算処理のための電気信号を受け取って、デジタル信号への変換が完了した後、前記制御部がスリープ状態から復帰する。

ある好ましい実施形態において、光ディスク装置は、前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記光ヘッドおよび前記ディスクモータへ出力する入出力部をさらに備え、前記前記制御部は、前記演算処理のそれぞれに対して、電気信号を受け取り、制御制御信号を出力し、前記演算処理のひとつを実行することにより、前記制御信号を前記入出力部へ出力後、前記制御部は所定の時間スリープ状態をとり、所定の時間の経過後スリープ状態から復帰する。

ある好ましい実施形態において、前記制御部がスリーブ状態にあるときも前記入出力部の少なくとも一部が動作している。

また、本発明の光ディスクコントローラは、光ディスクを回転させるためのディスクモータと光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッドとを備えた光ディスク装置をサーボ制御する。光ディスクコントローラは、前記光ディスク装置の前記光ヘッドおよび前記ディスクモータから、目標値からの偏差量または現在の状態を示す電気的信号を受け取り、前記電気的信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す制御信号を求めて出力する制御部と、モニタ端子を有する入出力部であって、前記電気信号を前記制御部から受け取とってアナログ信号に変換し、または、前記制御部から制御信号を受け取ってアナログ信号に変換し、変換した信号を前記モニタ端子から外部へ出力する入出力部とを備える。

ある好ましい実施形態において、前記電気信号はフォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号である。

また、本発明の光ディスク装置は、光ディスクを回転させるためのディスクモータと、光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッドと、前記光ディスク装置の前記光ヘッドおよび前記ディスクモータから、目標値からの偏差量または現在の状態を示す電気的信号を受け取り、前記電気的信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す制御信号を求めて出力する制御部と、モニタ端子を有する入出力部であって、前記電気信号を前記制御部から受け取とってアナログ信号に変換し、または、前記制御部から制御信号を受け取ってアナログ信号に変換し、変換した信号を前記モニタ端子から外部へ出力する入出力部とを備える。

ある好ましい実施形態において、前記電気信号はフォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号である。

本発明によれば、記録・再生倍速に応じてサーボ制御の動作クロックを変更するため、光ディスク装置を適切に制御しつつ、消費電力の低減を図ることができる。

また本発明によれば、光ヘッドやディスクモータのサーボ制御のための演算行う制御部が、１サンプリング周期中において演算処理を行わない期間、スリープ状態をとる。このため、制御部の消費電力を低減することができる。

また、本発明の光ディスク装置のサーボ制御装置はフォーカスエラー信号もしくはトラッキングエラー信号をＤ／Ａ変換器から直接アナログ信号で出力するため専用治具を必要とせずに信号が観測可能となり、開発及び修理時の効率化を計ることが可能となる。

（第1の実施形態）
光ディスク装置において、高倍速で記録動作をおこなったり、高倍速で再生動作を行なったりするためには、光ヘッドの集束レンズやディスクモータ、トラバースモータなどをサーボ制御するためのＤＳＰを高い周波数の動作クロックで動作させる必要がある。従来の高倍速動作に対応した光ディスク装置では、ＤＳＰの動作クロックが固定されていたため、低倍速で動作させる場合であっても、ＤＳＰは高い周波数の動作クロックで動作する。このため、低倍速で動作させる場合において、ＤＳＰが不必要に高速動作し、消費電力が不要に大きくなっていた。本実施形態では、低倍速で記録または再生を行う場合の消費電力を低減する。

本発明の光ディスク装置および光ディスクコントローラの第１の実施形態を説明する。図１に示す光ディスク装置１０１は、光ディスク４０１を載置し、回転させるディスクモータ４０２と、光ヘッド４０３と、光ディスクプロセッサ（以下ＯＤＣと略す）１５０と、駆動部１５１とを備えている。

光ヘッド４０３は光ビームを照射する光源（不図示）、光ビームを収束させるための集束レンズ４０５、集束レンズ４０５を光ディスク４０１のデータ面に対して垂直な方向に移動させることにより、光ビームの焦点をその方向へ移動させるフォーカスアクチュエータ４０７ａ、集束レンズ４０５を光ディスク４０１の半径方向に移動させることにより、光ビームの焦点を半径方向へ移動させるトラッキングアクチュエータ４０７ｂ、検出器４０４およびアナログ演算器４０８を含む。光ヘッド４０３において、光源、集束レンズ４０５および光検出部４０４は変換部を構成しており、光源および集束レンズ４０５により、光ディスク４０１の記録面において収束する光ビームを照射し、光検出器４０４が光ビームの反射光もしくは透過光を検出して、電気信号に変換する。光検出器４０４は図１に示すようにトラックの接線方向に対応するように領域４０４ａ、４０４ｃと領域４０４ｂ、４０４ｄとに分割され、またトラックと垂直方向に対応するように領域４０４ａ、４０４ｂと領域４０４ｃ、４０４ｄとに分割されている。つまり、光検出器４０４の検出領域は４分割されている。

光ヘッド４０３に取り付けられた収束レンズ４０５はフォーカスアクチュエータ４０７ａおよびトラッキングアクチュエータ４０７ｂによって、光ディスク４０１の記録面に垂直な方向であるフォーカス方向および光ディスク４０１の半径方向にそれぞれ駆動する。光ヘッド４０３全体は、トラバースモータ４０６によって、光ディスク４０１の半径方向に移動し得る。

アナログ演算器４０８は光検出器４０４の出力を受け取ってＦＥ＋信号およびＦＥ−信号を出力する。ＦＥ＋信号およびＦＥ−信号の差を取ることにより、光ビームの焦点とデータ面との偏差量を示すフォーカスエラー信号を得ることができる。たとえばアスティグマ法でフォーカスエラー信号を得る場合には、ＦＥ＋信号は光検出器４０４ａおよび４０４ｄの加算信号、ＦＥ−信号は光検出器４０４ｂおよび４０４ｃの加算信号によりそれぞれ生成される。

ＯＤＣ１５０は、ＤＳＰ１１２と、入出力部１５２と、周期カウンタ４２１と、可変クロック出力器１２３と割り込みタイマ１２２と、システムコントローラ１２４とを含む。入出力部１５２は、入力部１５２ａおよび出力部１５２ｂによって構成されている。入力部１５２ａは、サンプルホールド部４０９と、セレクタ４１０とＡ／Ｄ変換器４１１とを含む。また、出力部１５２ｂは、Ｄ／Ａ変換器４１３、４１４と、ＰＷＭ変換器４１５、４１６とを含む。

図１には示していないが、ＯＤＣ１５０は、光ディスクから得られる再生信号を二値化し、復号する回路や、記録すべきデータを符号化する回路、得られた信号をホストコンピュータと受け渡しするためのポートなどをさらに含んでいてもよい。また、ＯＤＣ１５０を構成する各部は、ＬＳＩおよびＲＡＭなどのメモリに記憶されたソフトウエアにより実現してもよいし、半導体技術を用いたハードウエア回路により実現してもよく、これらを組み合わせて実現してもよい。また、周期カウンタ４２１や入出力部１５２、システムコントローラ１２４はＯＤＣ１５０に含まれず、別のチップとして構成されていてもよい。

以下において詳細に説明するように、ＤＳＰ１１２は可変クロック出力器１２３の出力クロックに基づき動作し、図２（Ａ）に示す割り込みタイマ１２２の出力に基づいて、以下の演算処理を行う。

まず、ＤＳＰ１１２は時刻Ｄ１よりディスクモータ制御の演算（図中、ＤＭで示す）を始める。ディスクモータ４０２は回転周期に応じたＦＧ信号を出力し、このＦＧ信号の周期を周期カウンタ４２１にてカウントする。システムコントローラ４２４ の指令に基づいて、ＤＳＰ１１２は周期カウンタ４２１の出力とディスクモータ回転目標ＲＡＭとの差に対して、ＤＳＰ１１２のＲＡＭ（不図示）に設定されたディスクモータフィルタ係数に従うデジタルフィルタ演算を施し、演算結果をディスクモータ４０２を駆動するための制御信号として図２（Ｍ）に示すタイミングでＰＷＭ変換器４１６へ出力する。ＰＷＭ変換器４１６は制御信号を受け取って、パルス幅変調を行い、駆動回路４２０へ出力する。駆動回路４２０９は受け取った信号を電力増幅し、トラバースモータ４０２に印加する。これにより、ディスクモータ４０２の回転数が所定の値となるように制御される。

このとき、上述の処理と平行して、Ａ／Ｄ変換器４１１はサンプルホールド回路４０９に図２（Ｂ）に示すようにＳ／Ｈ信号を送り、時刻Ｓ１でＦＥ＋信号およびＦＥ−信号をサンプルホールドする。またＡ／Ｄ変換器４１１は、図２（Ｃ）に示すように時刻Ｓ１にセレクタ４１０がＦＥ＋信号を出力するように制御信号を送る。Ａ／Ｄ変換器４１１は、図２（Ｄ）に示すようにＡ／Ｄ変換を行って、図２（Ｅ）に示すように、ＦＥ＋信号をデジタル信号に変換したＡ／Ｄ変換値（ＦＥ＋変換値）を得る。またＡ／Ｄ変換器４１１は時刻Ｓ２にセレクタ４１０がＦＥ−信号を出力するようにセレクタ４１０に制御信号を送る。Ａ／Ｄ変換器４１１は、図２（Ｄ）に示すようにＡ／Ｄ変換を行って、図２（Ｆ）に示すＦＥ−信号をデジタル信号に変換したＡ／Ｄ変換値（ＦＥ−変換値）を得る。

ＤＳＰ１１２は図２（Ｉ）に示すように時刻Ｄ２からフォーカス制御の演算（図中、Ｆｃで示されている）を始める。ＤＳＰ１１２はＡ／Ｄ変換器４１１にてデジタル値へ変換されたＦＥ＋信号（ＦＥ＋変換値）およびＦＥ−信号（ＦＥ−変換値）の差を演算し、フォーカスエラー信号を得る。システムコントローラ４２４の指令に基づき、ＤＳＰ１１２はフォーカスエラー信号に対して、ＤＳＰ１１２のＲＡＭ（不図示）に設定されたフォーカスフィルタ係数に従うデジタルフィルタ演算を施し、演算結果をアクチュエータ４０７のフォーカス用コイルを駆動するための制御信号として図２（Ｊ）に示すタイミングでＤ／Ａ変換器４１３へ出力する。Ｄ／Ａ変換器４１３はＤＳＰ１１２の出力をアナログ値に変換し、駆動回路４１７へ出力する。駆動回路４１７は、アナログの制御信号を電力増幅し、アクチュエータ４０７のフォーカス用コイルに印加する。これにより、光ビームの収束点が光ディスク４０１の情報記録面上に位置するように制御される。

また光検出器４０４の出力はアナログ演算器４０８に入力され、アナログ演算器４０８はＴＥ＋信号およびＴＥ−信号を出力する。このＴＥ＋信号とＴＥ−信号との差を取ることにより光ビームの焦点とトラックとの位置ずれを示すトラッキングエラー信号を得ることができる。例えばプッシュプル法でトラッキングエラー信号を得る場合には、ＴＥ＋信号は光検出器４０４ａおよび４０４ｃから得られる信号の加算信号、ＴＥ−信号は光検出器４０４ｂおよび４０４ｄから得られる信号の加算信号である。

Ａ／Ｄ変換器４１１は、時刻Ｓ３でＴＥ＋およびＴＥ−信号をサンプルホールドように、サンプルホールド回路４０９に制御信号を送る。またＡ／Ｄ変換器４１１は時刻Ｓ３にＴＥ＋信号が出力されるよう、セレクタ４１０へ制御信号を送る。図２（Ｇ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器４１１はＡ／Ｄ変換を行って、ＴＥ＋信号のデジタル信号であるであるＡ／Ｄ変換値（ＴＥ＋変換値）を得る。またＡ／Ｄ変換器４１１は時刻Ｓ４にＴＥ−信号が出力されるよう、セレクタ４１０へ制御信号を送る。図２（Ｈ）に示すように、Ａ／Ｄ変換器４１１はＡ／Ｄ変換を行って、ＴＥ−信号のデジタル信号であるであるＡ／Ｄ変換値（ＴＥ−変換値）を得る。

ＤＳＰ１１２は時刻Ｄ３よりトラッキング制御の演算（図中、Ｔｋで示す）を始める。ＤＳＰ１１２はＡ／Ｄ変換器４１１にてデジタル値へ変換されたＴＥ＋信号（ＴＥ＋変換値）とＴＥ−信号（ＴＥ−変換値）との差を演算してトラッキングエラー信号を得る。システムコントローラ４２４の指令に基づき、ＤＳＰ１１２はトラッキングエラー信号に対して、ＤＳＰ１１２のＲＡＭ（不図示）に設定されたトラッキングフィルタ係数に従うデジタルフィルタ演算を施し、演算結果をアクチュエータ４０７のトラッキング用コイルを駆動するための制御信号として図２（Ｋ）に示すタイミングでＤ／Ａ変換器４１４へ出力する。Ｄ／Ａ変換器４１４はＤＳＰ１１２の出力をアナログ値に変換し、駆動回路４１８へ出力する。駆動回路４１８は、アナログの制御信号を電力増幅し、アクチュエータ４０７のトラッキング用コイルに印加する。光ビームの収束点が光ディスク４０１のトラック中心上に位置するように制御する。

またＤＳＰ１１２は時刻Ｄ４よりトラバース制御の演算（図中、ＴＲＳで示す）を始める。システムコントローラ４２４の指令に基づき、ＤＳＰ１１２はトラッキングエラー信号に対して、ＤＳＰ１１２のＲＡＭ（不図示）に設定されたトラバースフィルタ係数に従うデジタルフィルタ演算を施し、演算結果をトラバースモータ４０６を駆動するための制御信号として図２（Ｌ）に示すタイミングでＰＷＭ変換器４１５へ出力する。ＰＷＭ変換器４１５は制御信号を受け取って、パルス幅変調を行い、駆動回路４１９へ出力する。駆動回路４１９は受け取った信号を電力増幅し、トラバースモータ４０６に印加する。これにより、光ヘッド４０３の位置が制御され、光ビームの収束点がディスク４０１のトラック中心上に位置する。

ＤＳＰ１１２はトラバース制御の演算（ＴＲＳ）が終了した時刻Ｄ５より次の割り込みタイマ４２２の出力時刻Ｄ６までウェイト動作を行う。次の割り込みタイマ４２２の出力があれば、上述したサーボ制御の手順を行い、割り込みタイマ４２２の出力ごとにこれらを繰り返す。

光ディスク装置１０１およびＯＤＣ１５０は高倍速の記録および／または再生に対応している。記録・再生倍速を変更する場合、システムコントローラ１２４は可変クロック出力器１２３に信号を送り、出力するクロックの周波数を変更する。たとえば、光ディスク装置１０１およびＯＤＣ１５０が１倍速（×１）、８倍速（×８）および１６倍速（×１６）に対応している場合、記録・再生倍速が１倍速（×１）、８倍速（×８）および１６倍速（×１６）に切り替わることによって、可変クロック出力器１２３は、６．２５ＭＨｚ、５０ＭＨｚおよび１００ＭＨｚの周波数を有するクロック信号を発生する。ＤＳＰ１１２はそれぞれの記録・再生倍速でサーボ制御を行う場合に、６．２５ＭＨｚ、５０ＭＨｚおよび１００ＭＨｚの周波数を有するクロック信号に基づいて制御を行う。１サンプル周期内で実行する指令の数は変わらないが、１サンプル周期全体の時間はクロック信号の周波数によって変化する。一般に周波数と消費電力は比例関係にあるため、低倍速で動作している場合にクロック信号の周波数を低下させることによって、ＯＤＣ１５０の消費電力を低減させることができる。

なお、この際、Ａ／Ｄ変換器４１１、Ｄ／Ａ変換器４１３、４１４、ＰＷＭ変換器４１５、４１６、周期カウンタ４２１の動作クロックは、記録・再生倍速にかかわらず一定であってもよいし、可変クロック出力器１２３がＤＳＰ１１２へ出力する動作クロックと異なっていてもよい。

次に、図３を用いてＤＳＰ１１２の演算で用いるフォーカスフィルタ、トラッキングフィルタ、ディスクモータフィルタおよびトラバースフィルタの特性について説明する。ＤＳＰ１１２で演算するデジタルフィルタの実時間上の特性はデジタルフィルタの係数と演算周期である動作クロック信号の周波数により決定される。

可変クロック出力器１２３からの出力クロックの周波数がｆａである時に、たとえば、フォーカスフィルタは図３（ａ）および図３（ｂ）の実線３０１、３０２で示すゲイン特性および位相特性を備えているとする。システムコントローラ１２４からの信号により可変クロック出力器１２３からの出力クロックの周波数がｆａより低いｆｂとなった場合、基準となる動作クロックの周波数が低下するため、破線３０３、３０４で示すように、フォーカスフィルタのゲイン特性および位相特性も周波数が低い側へシフトする。このため、ＤＳＰ１１２のデジタルフィルタ係数の値を変更しなくてもゲイン特性および位相特性は図３（ａ）および図３（ｂ）において破線で示すように低周波数側へシフトする。低倍速記録・再生時にはフォーカスサーボ系、トラッキングサーボ系、ディスクモータ系およびトラバースサーボ系のいずれにおいても外乱の周波数も低下するため、これらの制御を行うための演算に用いるフィルタの特性も低い側にシフトした特性でよい。

つまり、フォーカスフィルタ、トラッキングフィルタ、ディスクモータフィルタおよびトラバースフィルタの係数は記録再生倍速にかかわらず同じであっても、ＤＳＰ１１２に入力される動作クロック信号の周波数が記録再生倍速の変化に伴って変動することにより、記録再生倍速の変化に対応して適切にフィルタ特性が変動する。したがって、記録・再生の倍速ごとに対応したフィルタ係数を記憶しておく必要がなく、これらのフィルタ係数を格納するメモリの容量が少なくて済む。

上述したように、本実施形態では可変クロック出力器１２３の出力クロック周波数を変更することによりそれぞれのフィルタ特性を変更した。しかし、可変クロック出力器１２３が出力する複数のクロック信号間で周波数の差が大きいため、フィルタ係数を一定にすると所望のデジタルフィルタ特性実現できない場合は、システムコントローラ１２４が可変クロック出力器１２３の出力クロック周波数を変更すると共にＤＳＰ１１２のデジタルフィルタ係数を変更して所望のデジタルフィルタ特性を実現してもよい。この場合にも、記録・再生倍速に応じて出力クロック周波数を変更するのでＯＤＣ１５０の消費電力を低減することができる。

（第２の実施形態）
図８に示す従来の光ディスク装置において、１サンプリング周期中にＤＳＰ１１２が実行すべき演算の時間の合計は１サンプリング周期よりも短い。このため、従来の光ディスク装置では、図９（ｉ）に示すように、演算終了後、ＤＳＰ１１２はウェイト状態をとっていた。しかし、ウェイト状態においてもＤＳＰ１１２の消費電力は高い。本実施形態では、ＤＳＰ１１２が演算を行っていない期間の消費電力を低減する。

本発明の光ディスク装置および光ディスクコントローラの第２の実施形態を説明する。図４に示す光ディスク装置１０２は、光ディスク４０１を載置し、回転させるディスクモータ４０２と、光ヘッド４０３と、ＯＤＣ１６０と、駆動部１５１とを備えている。

ディスクモータ４０２、光ヘッド４０３および駆動部１５１は、たとえば、第１の実施形態と同じように構成されており、第１の実施形態で説明したように動作する。

ＯＤＣ１６０は、ＤＳＰ１６２と、入出力部１５２と、周期カウンタ４２１と、クロック出力器１６１と割り込みタイマ１６３と、システムコントローラ１２４とを含む。入出力部１５２および周期カウンタ４２１は、たとえば第１の実施形態と同じ構成を備え、第１の実施形態と同じように機能する。

クロック出力器１６１は、以下で説明するように、１サンプリング周期中に行うべき演算が終了したことを示す演算終了信号をＤＳＰ１６２から受け取ると、ＤＳＰ１６２へのクロック信号の出力を停止する。また、割り込みタイマ１６３から割り込み信号を受け取るとＤＳＰ１６２へのクロック信号の出力を開始する。クロック信号の供給が停止すると、ＤＳＰ１６２はスリープ状態となり、動作を停止する。これにより、ＤＳＰ１６２で演算を行っていないときの電力消費を低減することができる。

以下、光ディスク装置１０２のサーボ制御動作を説明する。図５は、光ディスク装置１０２のＯＤＣ１６０が１サンプリング周期に行う制御を示している。割り込みタイマ１６３が割り込み信号をＤＳＰ１６２およびクロック出力器１６１に割り込み信号を出力すると、ＤＳＰ１６２はスリープ状態から復帰して、時刻Ｄ１よりディスクモータ制御の演算を始める。

ＤＳＰ１６２が、時刻Ｄ１から行うディスクモータ制御の演算、時刻Ｄ２から行うフォーカス制御の演算、時刻Ｄ３から行うトラッキング制御の演算および時刻Ｄ４から行うトラバース制御の演算の具体的な手順は第１の実施形態と同じである。

ＤＳＰ１６２はトラバース制御の演算（ＴＲＳ）が終了すると、時刻Ｄ５において、演算結果をＰＷＭ変換器４１６へ出力する。また、ＤＳＰ１６２は、演算終了信号をクロック出力器１６１へ出力する。

クロック出力器１６１は演算終了信号を受け取ると、クロック信号の生成を停止する。これにより、ＤＳＰ１６２は動作をやめ、スリープ状態に入る。スリープ状態では、ＤＳＰ１６２は停止しており、ＤＳＰ１６２の消費電力はゼロまたはほぼゼロとなる。このとき、入出力部１５２および駆動部１５１はそれぞれ動作を続けている。

割り込みタイマ１６３が次ぎの割り込み信号をＤＳＰ１６２およびクロック出力器１６１へ出力すると、クロック出力器１６１は再びクロック信号をＤＳＰ１６２へ出力する。これにより、ＤＳＰ１６２はスリープ状態から復帰し、動作を再開する。

本実施形態によれば、演算を行っていない期間、ＤＳＰ１６２は動作を停止する。したがって、この間の電力消費をなくすことができ、ＯＤＣ１６０の消費電力を低減することができる。

上述の例ではＤＳＰ１６２は、１サンプリング周期内において行うべき演算がすべて終了した後にスリープ状態へ移行していたが、１サンプリング周期内の演算と演算との間にスリープ状態を設けるようにしてもよい。このためには、たとえば図４に示すように、Ａ／Ｄ変換器４１１にＡ／Ｄ変換が完了したことを示すＡ／Ｄ変換終了信号を生成させ、クロック出力器１６１へ出力する。あるいは、Ａ／Ｄ変換器４１１からＤＳＰ１６２へ信号が出力される際、ＤＳＰ１６２が動作しているよう、Ａ／Ｄ変換終了信号はＡ／Ｄ変換が完了する数クロック分前に生成してもよい。

具体的には、図６に示すように、ディスクモータ制御の演算（ＤＭ）が終了した後、時刻Ｄ２において、ＤＳＰ１６２は演算結果である制御信号をＰＷＭ変換器４１６へ出力する。このとき、ＤＳＰ１６２は、演算終了信号をクロック出力器１６１へ出力する。クロック出力器１６１は演算終了信号に基づいて、クロック信号の出力を中断する。これにより、ＤＳＰ１６２はスリープ状態Ｓ１となる。このとき、入出力部１５０は動作中であり、ＦＥ−信号をＡ／Ｄ変換している。Ａ／Ｄ変換器４１１は、Ａ／Ｄ変換が完了すると、Ａ／Ｄ変換終了信号をクロック出力器１６１へ出力する。これにより、クロック出力器１６１はクロック信号の出力をはじめ、ＤＳＰ１６２は受け取ったクロック信号に基づいてスリープ状態から復帰する。

また、フォーカス制御の演算（Ｆｃ）の終了後、時刻Ｄ３において、ＤＳＰ１６２は演算結果であるフォーカス制御信号をＤ／Ａ変換器４１３へ出力する。このとき、ＤＳＰ１６２は、演算終了信号をクロック出力器１６１へ出力する。クロック出力器１６１は演算終了信号に基づいて、クロック信号の出力を中断する。これにより、ＤＳＰ１６２はスリープ状態Ｓ２となる。このとき、入出力部１５０は動作中であり、ＴＥ−信号をＡ／Ｄ変換している。Ａ／Ｄ変換器４１１は、Ａ／Ｄ変換が完了すると、Ａ／Ｄ変換終了信号をクロック出力器１６１へ出力する。これにより、クロック出力器１６１はクロック信号の出力をはじめ、ＤＳＰ１６２は受け取ったクロック信号に基づいてスリープ状態から復帰する。

トラバースモータ制御の演算が終了すると、上述したように、演算終了信号に基づいて、クロック出力器１６１がクロック信号の出力を停止し、ＤＳＰ１６２はスリープ状態Ｓ３をとり、割り込みタイマ１６３の出力によって復帰する。

上記例のほか、ＤＳＰ１６２のスリープ状態からの復帰は、スリープ状態の期間を指定しておくことによって行ってもよい。たとえば、ＤＳＰ１６２の演算終了信号に基づいて、クロック出力器１６１がクロック信号の出力を停止し、クロック出力器１６１が所定の時間経過後、クロック信号の出力を再開するようにしてもよい。

また、上記説明では、光ディスク装置１０２が光ディスクにデータを記録または再生をおこなっている定常状態におけるサーボ制御動作を説明した。光ディスク装置１０２が定常状態にあるとき、１サンプル周期内でもっとも多くの時間をスリープ状態にすることができる。このため、スリープ動作を行うことによって消費電力をもっとも低減することができる。しかし、定常状態以外のたとえば、光ディスクにデータを記録するためのパラメータを設定する学習処理や、検索処理を行っている場合にも、ＤＳＰ１６２が演算を行っていない期間をスリープ状態にすることが可能である。このような処理を行っている場合においてもＤＳＰ１６２をスリープ状態にさせることにより、さらに消費電力を低減することができる。

（第３の実施形態）
本実施形態では、開発時や製品出荷後の修理時において、簡便に制御信号などを観測することが可能な光ディスク装置を説明する。

本発明の光ディスク装置および光ディスクコントローラの第３の実施形態を説明する。図７に示す光ディスク装置１０３は、光ディスク４０１を載置し、回転させるディスクモータ４０２と、光ヘッド４０３と、ＯＤＣ１７０と、駆動部１５１とを備えている。

ディスクモータ４０２、光ヘッド４０３および駆動部１５１は、たとえば、第１の実施形態と同じように構成されており、第１の実施形態で説明したように動作する。

ＯＤＣ１７０は、ＤＳＰ１１２と、入出力部１７１と、周期カウンタ４２１と、クロック出力器１７２と、割り込みタイマ１２２と、システムコントローラ１２４とを含む。ＤＳＰ１１２、周期カウンタ４２１、割り込みタイマ１２２およびシステムコントローラ１２４は第１の実施形態と同様に動作する。クロック出力器１７２はクロック信号の周波数が固定されている。

入出力部１７１は、入力部１５２ａおよび出力部１５２ｃによって構成されている。入力部１５２ａも第１の実施形態と同様に構成されている。また、出力部１５２ｃは、Ｄ／Ａ変換器４１３、４１４およびＰＷＭ変換器４１５、４１６に加えて、Ｄ／Ａ変換器１２５を備え、Ｄ／Ａ変換器１２５にはＯＤＣ１７０の外部と電気的に接続するためのモニタ出力端子１７４が設けられている。

ＯＤＣ１７０は、システムコントローラ１２４に与えられる指令に基づいて、ＯＤＣ１７０のＤＳＰ１１２で求めたフォーカス制御信号またはトラッキング制御信号あるいは、Ａ／Ｄ変換器４１１から入力され、ＤＳＰ１１２によって演算処理が施される前のフォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号をＤ／Ａ変換し、アナログ信号をモニタ出力端子１７４から出力することができる。

光ディスク装置１０３によれば、専用の治具を必要とすることなくＤ／Ａ変換器１２５のモニタ出力端子１７４を直接オシロスコープ４２７を接続することにより、フォーカスエラー信号もしくはトラッキングエラー信号を観測することが可能となる。このため、開発を効率化し、光ディスク装置１０３の修理時において修理時間を短縮することができる。

なお、上記第２の実施形態では、クロック出力器は一定の周波数のクロック信号を出力するが、第１の実施形態で説明したように、第２の実施形態の光ディスク装置あるいはＯＤＣに第１の実施形態で説明した可変クロック出力器を採用してもよい。また、第３の実施形態で説明したＤ／Ａ変換器１２５およびモニタ出力端子１７４を第１の実施形態あるいは第２の実施系形態の光ディスク装置あるいはＯＤＣに設けてもよい。

本発明によれば、低消費電力のＯＤＣおよびＯＤＣを搭載した光ディスク装置が実現する。このため、本発明をノートパソコンやＰＤＡ、ゲーム機、ポータブルプレーヤなどの光ディスク装置を備えた携帯型電子機器に好適に採用することができ、これらの携帯型電子機器のバッテリー持続時間を長くすることが可能となる。

また、本発明によれば、光ディスク装置あるいは光ディスク装置を備えた機器の保守や修理が容易となる。

本発明の光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。 図１に示す光ディス装置のＤＳＰにおける制御タイミングを示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、図１に示す光ディス装置のＤＳＰ内で用いられるデジタルフィルタの特性の一例を示すグラフである。 本発明の光ディスク装置の第２の実施形態を示すブロック図である。 図４に示す光ディス装置のＤＳＰにおける制御タイミングを示す図である。 図４に示す光ディス装置のＤＳＰにおける他の制御タイミングを示す図である。 本発明の光ディスク装置の第３の実施形態を示すブロック図である。 従来の光ディスク装置を示すブロック図である。 従来の光ディス装置のＤＳＰにおける制御タイミングを示す図である。

符号の説明

１０１、１０２、１０３ 光ディスク装置
１１２、１６２、４１２ ＤＳＰ
１２２ 割り込みタイマ
１２３ 可変クロック生成器
１２４ システムコントローラ
１２５ Ｄ／Ａ変換器
１５０、１６０、１７０ 光ディスクコントローラ
１５２、１７１ 入出力部
１６１ クロック出力器
４０３ 光ヘッド
４１０ セレクタ
４１１ Ａ／Ｄ変換器
４１３、４１４ Ａ／Ｄ変換器
４１５、４１６ ＰＷＭ変換器
４１７、４１８、４１９、４２０ 駆動部
４２１ 周期カウンタ
４２７ オシロスコープ

Claims (23)

1. 光ディスクを回転させるためのディスクモータと光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッドとを備えた光ディスク装置をサーボ制御するための光ディスクコントローラであって、
   周波数の異なる複数のクロック信号を出力する可変クロック出力部と、
   前記光ディスク装置の光ビームをサーボ制御するために、所定の目標値からの偏差量を示す信号を前記光ヘッドから受け取り、前記偏差量を示す信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す信号を求めて出力する制御部と、
   を備え、前記光ディスク装置が記録および／または再生動作を行う場合の記録倍速および／または再生倍速に基づいて、前記可変クロック出力部は前記クロック信号の周波数を変更し、前記制御部は、前記可変クロック出力部のクロック信号に同期して演算を行う光ディスクコントローラ。
2. 前記演算は、前記偏差量を示す信号を、所定の特性を有するフィルタに通過させることによって行われ、前記フィルタの特性は、前記記録倍速および／または再生倍速に応じて異なっている請求項１に記載の光ディスクコントローラ。
3. 前記フィルタの特性は、フィルタ係数と前記クロック信号の周波数とによって決定され、前記記録倍速および／または再生倍速にかかわらず前記フィルタ係数は同じである請求項２に記載の光ディスクコントローラ。
4. データを記録するためのトラックを有する光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクから反射する反射光または前記光ディスクを透過した透過光を電気信号に変換する変換部と、
   前記光ディスクのデータ面と垂直な方向に前記光ビームの焦点を移動させるフォーカスアクチュエータと、
   前記光ビームを前記光ディスクの半径方向へ移動させるトラッキングアクチュエータと、
   前記電気信号に基づいて演算を行い、前記光ビームが前記データ面において所定の収束状態を保つよう、フォーカスアクチュエータを制御し、前記光ビームが前記トラックの中心に位置するよう前記トラッキングアクチュエータを制御するための制御信号を生成する制御部と、
   周波数の異なる複数のクロック信号を出力する可変クロック出力部と、
   を備え、
   前記変換部が記録および／または再生動作を行う場合の記録倍速および／または再生倍速に基づいて、前記可変クロック出力部は前記クロック信号の周波数を変更し、前記制御部は、前記可変クロック出力のクロック信号に同期してする演算を行う光ディスク装置。
5. 前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記フォーカスアクチュエータおよびトラッキングアクチュエータへ出力する入出力部をさらに備え、
   前記入出力部の動作クロックは、前記記録倍速および／または再生倍速にかかわらず一定である請求項４に記載の光ディスク装置。
6. 前記制御部は、前記電気信号を所定の特性を有するフィルタに通過させることによって前記制御信号を生成し、前記フィルタの特性は、前記記録倍速および／または再生倍速に応じて異なっている請求項４に記載の光ディスク装置。
7. 前記フィルタの特性は、フィルタ係数とクロック信号の周波数とによって決定され、前記記録倍速および／または再生倍速にかかわらず前記フィルタ係数は同じである請求項６に記載の光ディスク装置。
8. 光ディスクを回転させるためのディスクモータと光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッドとを備えた光ディスク装置において、前記光ヘッド、前記ディスクモータおよび光ビームをサーボ制御するための光ディスクコントローラであって、
   所定の時間ごとに割り込み信号を発生する割り込み信号発生部と、
   前記光ディスク装置の前記光ヘッドおよび前記ディスクモータから、目標値からの偏差量または現在の状態を示す電気的信号を受け取り、前記電気的信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す制御信号を求めて出力する制御部と、
   を備え、前記制御部は、前記割り込み信号発生部から前記割り込み信号を受け取るごとに前記演算を行い、前記割り込み信号を受け取った後、次の割り込み信号を受け取るまでの間に少なくとも所定の時間動作を停止し、スリープ状態をとる光ディスクコントローラ。
9. 前記制御部は、前記割り込み信号を受け取るごとに前記演算を行い、前記演算の終了後、次の割り込み信号を受け取るまで動作を停止し、スリープ状態をとる請求項８に記載の光ディスクコントローラ。
10. 前記演算は、前記ディスクモータを制御するためのディスクモータ制御の演算処理、前記光ビームのフォーカス制御を行う演算処理、前記光ビームのトラッキング制御を行う演算および前記光ヘッドのトラバース制御を行う演算処理を含み、前記制御部は、それぞれの演算処理に対して、前記制御部はこれらの演算処理の少なくとも１つの間において、動作を停止し、スリープ状態をとる、請求項８に記載の光ディスクコントローラ。
11. 前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記光ヘッドおよび前記ディスクモータへ出力する入出力部をさらに備え、
    前記前記制御部は、前記演算処理のそれぞれに対して、電気信号を受け取り、制御信号を出力し、
    前記演算処理のひとつを実行することにより、前記制御信号を前記入出力部へ出力後、前記制御部はスリープ状態をとり、前記入出力部が次の演算処理のための電気信号を受け取って、デジタル信号への変換が完了した後、前記制御部がスリープ状態から復帰する請求項８に記載の光ディスクコントローラ。
12. 前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記光ヘッドおよび前記ディスクモータへ出力する入出力部をさらに備え、
    前記前記制御部は、前記演算処理のそれぞれに対して、電気信号を受け取り、制御制御信号を出力し、
    前記演算処理のひとつを実行することにより、前記制御信号を前記入出力部へ出力後、前記制御部は所定の時間スリープ状態をとり、所定の時間の経過後スリープ状態から復帰する請求項８に記載の光ディスクコントローラ。
13. 前記制御部がスリーブ状態にあるときも前記入出力部の少なくとも一部が動作している請求項９に記載の光ディスクコントローラ。
14. データを記録するためのトラックを有する光ディスクに光ビームを照射し、前記光ディスクから反射する反射光または前記光ディスクを透過した透過光を電気信号に変換する変換部と、前記光ディスクのデータ面と垂直な方向に前記光ビームの焦点を移動させるフォーカスアクチュエータと、前記光ビームを前記光ディスクの半径方向へ移動させるトラッキングアクチュエータとを含む光ヘッドと、
    光ディスクを回転させるためのディスクモータと、
    所定の時間ごとに割り込み信号を発生する割り込み信号発生部と、
    前光ヘッドおよび前記ディスクモータから、目標値からの偏差量または現在の状態を示す電気的信号を受け取り、前記電気的信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す制御信号を求めて出力する制御部と、
    を備え、前記制御部は、前記割り込み信号発生部から前記割り込み信号を受け取るごとに前記演算を行い、前記割り込み信号を受け取った後、次の割り込み信号を受け取るまでの間に少なくとも所定の時間動作を停止し、スリープ状態をとる、光ディスク装置。
15. 前記制御部は、前記割り込み信号を受け取るごとに前記演算を行い、前記演算の終了後、次の割り込み信号を受け取るまで動作を停止し、スリープ状態をとる請求項１４に記載の光ディスク装置。
16. 前記演算は、前記ディスクモータを制御するためのディスクモータ制御の演算処理、前記光ビームのフォーカス制御を行う演算処理、前記光ビームのトラッキング制御を行う演算および前記光ヘッドのトラバース制御を行う演算処理を含み、前記制御部は、それぞれの演算処理に対して、前記制御部はこれらの演算処理の少なくとも１つの間において、動作を停止し、スリープ状態をとる、請求項１４に記載の光ディスク装置。
17. 前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記光ヘッドおよび前記ディスクモータへ出力する入出力部をさらに備え、
    前記前記制御部は、前記演算処理のそれぞれに対して、電気信号を受け取り、制御制御信号を出力し、
    前記演算処理のひとつを実行することにより、前記制御信号を前記入出力部へ出力後、前記制御部はスリープ状態をとり、前記入出力部が次の演算処理のための電気信号を受け取って、デジタル信号への変換が完了した後、前記制御部がスリープ状態から復帰する請求項１４に記載の光ディスク装置。
18. 前記電気信号を受け取り、デジタル信号に変換して前記制御部へ出力し、また、前記制御部から制御信号を受け取り、アナログ信号に変換して前記光ヘッドおよび前記ディスクモータへ出力する入出力部をさらに備え、
    前記前記制御部は、前記演算処理のそれぞれに対して、電気信号を受け取り、制御制御信号を出力し、
    前記演算処理のひとつを実行することにより、前記制御信号を前記入出力部へ出力後、前記制御部は所定の時間スリープ状態をとり、所定の時間の経過後スリープ状態から復帰する請求項１５に記載の光ディスク装置。
19. 前記制御部がスリーブ状態にあるときも前記入出力部の少なくとも一部が動作している請求項１８に記載の光ディスク装置。
20. 光ディスクを回転させるためのディスクモータと光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッドとを備えた光ディスク装置をサーボ制御するための光ディスクコントローラであって、
    前記光ディスク装置の前記光ヘッドおよび前記ディスクモータから、目標値からの偏差量または現在の状態を示す電気的信号を受け取り、前記電気的信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す制御信号を求めて出力する制御部と、
    モニタ端子を有する入出力部であって、前記電気信号を前記制御部から受け取とってアナログ信号に変換し、または、前記制御部から制御信号を受け取ってアナログ信号に変換し、変換した信号を前記モニタ端子から外部へ出力する入出力部と、
    を備える光ディスクコントローラ。
21. 前記電気信号はフォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号である請求項２０に記載の光ディスクコントローラ。
22. 光ディスクを回転させるためのディスクモータと、
    光ディスクにデータを記録することおよび／または光ディスクからデータを再生することを行うための光ビームを出射する光ヘッドと、
    前記光ディスク装置の前記光ヘッドおよび前記ディスクモータから、目標値からの偏差量または現在の状態を示す電気的信号を受け取り、前記電気的信号に基づいて演算を行うことにより、制御量を示す制御信号を求めて出力する制御部と、
    モニタ端子を有する入出力部であって、前記電気信号を前記制御部から受け取とってアナログ信号に変換し、または、前記制御部から制御信号を受け取ってアナログ信号に変換し、変換した信号を前記モニタ端子から外部へ出力する入出力部と、
    を備える光ディスク装置。
23. 前記電気信号はフォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号である請求項２２に記載の光ディスク装置。

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