JP3433471B2 - 光ディスク装置における信号処理方法 - Google Patents

光ディスク装置における信号処理方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、光磁気ディス
クドライブに適用して好適な光ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、光ディスク装置では、いわゆ
るソフトウェアサーボ処理を実行するためにデジタルシ
グナルプロセッサ（以下、必要に応じてＤＳＰという）
が使用されている。
【０００３】このソフトウェアサーボ処理は、まず、光
ピックアップを構成する４分割ダイオードの出力信号か
ら作成されるフォーカスエラー信号とトラッキングエラ
ー信号とをＡ／Ｄ変換回路によりデジタル信号化し、こ
れらデジタル信号をバス線を通じてＤＳＰに取り込む。
次に、所定のルーチンプログラムに基づきＤＳＰで位相
補償などの信号処理を行い、処理後のデジタル信号をＤ
／Ａ変換回路及びドライバを通じて上記光ピックアップ
のフォーカスアクチュエータ及びトラッキングアクチュ
エータに供給する。このようにして、上記ソフトウェア
サーボ処理が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＤＳＰでソ
フトウェアサーボ処理を実行する光ディスク装置におい
て、ＤＳＰは、このサーボ処理以外にシステムコントロ
ール等の処理を行うような構成になっている。
【０００５】この場合、従来の光ディスク装置において
は、サーボ処理は優先順位の高い割り込み処理とされ、
割り込み処理（割り込みルーチン）の先頭でＤＳＰの内
部レジスタの内容をＤＳＰのデータＲＡＭに取り込んで
退避させ、最後に（割り込み処理終了後に）上記データ
ＲＡＭから上記内部レジスタにその内容を復帰させるこ
とが必要になっている。
【０００６】しかしながら、この退避・復帰処理に要す
る時間は、例えば、ＤＳＰとしてモトローラ社製の型式
ＤＳＰ５６００１を使用した場合には、内部レジスタが
全部で３４個存在するために、６８ステップに対応した
時間が必要になる。具体的に、ＤＳＰの動作速度を１０
０ｎｓｅｃ／ステップ、サーボ信号のサンプリングレー
トを３０ｋＨｚとすると、１回の割り込みルーチンで実
行できるプログラムのステップ数は最大で３３３ステッ
プ（１／３０ｋＨｚ／１００ｎｓｅｃ）になることか
ら、約２０％の時間が内部レジスタの退避・復帰処理に
占有されてしまうことになる。
【０００７】例えば、サーボ信号処理に２００ステップ
を費やすと仮定した場合には、サンプリング１周期内
で、サーボ信号処理以外のシステムコントロール処理な
どに使用できるステップ数が６５ステップ｛３３３−
（２００＋６８）｝で６．５μｓｅｃしかなくなり、最
悪の場合にはシステムコントロール処理などのためにＤ
ＳＰ以外にマイクロコンピュータが必要になってしまう
という問題があった。
【０００８】本発明はこのような課題を考慮してなされ
たものであり、内部レジスタの内容の退避・復帰処理が
不要となる光ディスク装置を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転制御され
る光ディスクに対して光ピックアップから照射されるレ
ーザービームの反射光を用いて信号処理を実行するデジ
タルシグナルプロセッサを有する光ディスク装置におけ
る信号処理方法において、上記光ディスクの回転制御お
よび上記光ピックアップのレーザパワーの制御を含む上
記デジタルシグナルプロセッサによるシステムコントロ
ールを行うためのレジスタの一部を第１優先順位の割り
込み処理のサーボ信号処理のためのレジスタに割り当て
るステップと、上記レジスタの内容の退避処理をせずに
上記割り込み処理を発生させる割り込み信号に応じて上
記サーボ信号処理用のレジスタを用いてフォーカスサー
ボ信号処理およびトラッキングサーボ信号処理を行うス
テップと、上記サーボ信号処理後に上記レジスタの内容
の復帰処理をさせることなくシステムコントロール処理
を行うステップとを有するものである。
【００１０】また、本発明は、上記割り込み信号は、上
記光ディスクから再生された信号に基づいて発生される
ものである。
【００１１】
【作用】本発明によれば、デジタルシグナルプロセッサ
１３における内部レジスタ２１〜２５の一部を第１優先
順位の割り込み処理専用に割り当てるようにしている。
このため、第１優先順位の割り込み処理が発生しても、
その割り込みルーチン内で、この割り込み処理専用に割
り当てられたレジスタも含めてデジタルシグナルプロセ
ッサ１３の全内部レジスタ２１〜２５の内容の退避・復
帰処理が不要となる。
【００１２】第１優先順位の割り込み処理がサーボ信号
処理である場合、サーボ信号処理とそれ以外のシステム
コントロール処理などをデジタルシグナルプロセッサ１
３のみで実行する構成にすることが容易になる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明光ディスク装置の一実施例につ
いて図面を参照して説明する。なお、以下の説明におい
て、本実施例の理解を容易にするために、一部、従来の
技術と対比しながら説明する。
【００１４】図１は本実施例による連続サーボ方式によ
る光ディスク装置の構成を示している。
【００１５】図１例による光ディスク装置は、光磁気デ
ィスク等の光ディスク１を有している。この光ディスク
１はスピンドルモータ２によって、例えば、ＣＡＶ方式
で回転される。
【００１６】光ディスク１のディスク面に対向してレー
ザダイオードを有する光ピックアップ３が配置されてい
る。この光ピックアップ３を構成する４分割フォトダイ
オード等を含む光検出器からの出力信号がマトリクスア
ンプ４で所定演算され作成されたサーボエラー信号とＲ
Ｆ信号がそれぞれＡ／Ｄ変換回路５とＲＦ信号処理回路
６に供給される。
【００１７】ＲＦ信号処理回路６は、再生信号であるＲ
Ｆ信号を２値化すると同時にＰＬＬによってクロックの
再生を行い、デコーダ７に供給する。デコーダ７は、２
値化されたデータ信号の復調と光ディスク１のアドレス
情報を抜き出す処理を行う。
【００１８】エンコーダ・レーザパワーコントローラ８
は、光ディスク１に記録するためにデータ信号の変調と
光ピックアップ３に含まれるレーザダイオードの発光パ
ワーの自動制御を行う。
【００１９】Ａ／Ｄ変換回路５、デコーダ７及びエンコ
ーダ・レーザパワーコントローラ８は、ＤＳＰデータバ
ス１５を通じてＤＳＰ１３に接続されている。なお、Ｄ
ＳＰデータバス１５には、ＤＳＰ１３の動作プログラム
を格納しておくメモリであるプログラムＲＡＭ１２、Ｄ
／Ａ変換回路９も接続されている。
【００２０】Ｄ／Ａ変換回路９の出力信号により、ドラ
イブ１０を通じて、光ピックアップ３に含まれるフォー
カスアクチュエータ、トラッキングアクチュエータ及び
スライドモータが駆動される。なお、Ｄ／Ａ変換回路９
は、パルス幅変調回路に代替してもよい。
【００２１】ＤＳＰ１３は、Ａ／Ｄ変換回路５からＤＳ
Ｐデータバス１５を通じて供給されたサーボエラー信号
に位相補償を施し、光ピックアップ３に含まれる上記ア
クチュエータ等の動作を制御する信号を作成する。ま
た、ＤＳＰ１３は、記録、再生、消去などの動作に応じ
てエンコーダ・レーザパワーコントローラ８を制御し、
さらに、デコーダ７から受け取った光ディスク１のアド
レス情報を光ピックアップ３を制御する際に参照する。
【００２２】コントローラ１４は、ＤＳＰ１３との間で
各種コマンド及びステータスのやり取りを行い、ＳＣＳ
Ｉ等のインタフェース２０を介してホストコンピュータ
に接続されている。コントローラ１４は、デコーダ７を
通じて光ディスク１から再生されたデータを受け取ると
ともに、光ディスク１に記録するためのデータをエンコ
ーダ・レーザパワーコントローラ８を通じて光ピックア
ップ３に供給する。また、コントローラ１４は、記録、
再生、消去などのために必要なタイミング信号を作成
し、デコーダ７及びエンコーダ・レーザパワーコントロ
ーラ８を制御する。さらに、プログラムＲＡＭ１２に格
納されるＤＳＰ１３のプログラムは、コントローラ１４
からＤＳＰ１３を介してプログラムＲＡＭ１２に転送さ
れる。したがって、コントローラ１４には、プログラム
ＲＡＭ１２に転送するためのプログラムが書き込まれて
いるＲＯＭが含まれている。
【００２３】タイマ回路１１は、ＤＳＰ１３のシステム
クロックを計数することによってある一定のサンプリン
グ周期ＴＳを作成し、サンプリング周期（例えば、サン
プリングレートを３０ｋＨｚとすると、３３．３μｓｅ
ｃ）毎に割り込み信号ＩＰを発生してＤＳＰ１３に供給
する。
【００２４】タイマ回路１１から割り込み信号ＩＰが供
給される毎に、ＤＳＰ１３では割り込み処理であるサー
ボ信号処理ルーチンが実行される。なお、この実施例に
おいて、サーボ信号処理ルーチンは、第１優先順位の割
り込み処理ルーチンである。
【００２５】なお、図１に示した光ディスク装置は、連
続サーボ方式の場合である。図２にサンプルサーボ方式
の光ディスク装置の構成例を示す。この図２に示すサン
プルサーボ方式の光ディスク装置において、図１に示し
たものと対応するもには同一の符号を付けその詳しい説
明を省略する。図２例の光ディスク装置においては、光
ディスク１に予め記録されているサーボピットからＲＦ
信号処理回路６及びデコーダ７によってサーボクロック
とサンプリングタイミングが発生され、これらの信号に
基づいてタイマ回路１１でサンプリング割り込みのタイ
ミング、すなわち、割り込み信号ＩＰが発生される。
【００２６】図３は、割り込み信号ＩＰの供給により図
１例及び図２例中のＤＳＰ１３で実行される処理のタイ
ミングを表している。
【００２７】割り込み信号ＩＰは、Ａ／Ｄ変換回路５に
よるフォーカスエラー信号等のサーボエラー信号のＡ／
Ｄ変換が１サイクル終了した時点（図３Ａ中、Ａ／Ｄ変
換データＤｎ，Ｄｎ＋１，…の作成がそれぞれ終了され
た時点）でタイマ回路１１から発生する。
【００２８】ＤＳＰ１３は、通常、システムコントロー
ル処理を実行しているが、割り込み信号ＩＰが供給さ
れると（割り込みが発生すると）、この処理を中断し
て、サーボ信号処理を実行し、その後、再びシステム
コントロール処理の実行を再開する。したがって、シ
ステムコントロール処理を中断する時と再開する時と
で、ＤＳＰ１３の内部レジスタ２１〜２５の内容は不変
でなければならない。
【００２９】この内部レジスタ２１〜２５の内容を不変
とするために、従来の技術では、図４のフローチャート
に示す処理を行っている。すなわち、サンプリング割り
込みが発生すると（ステップＳ１）、ＤＳＰ１３の全内
部レジスタ２１〜２５の内容をＤＳＰ１３のデータＲＡ
Ｍ（図示していない）に退避（セーブ）する処理を行う
（ステップＳ２）。その後、ＤＳＰ１３は、上記Ａ／Ｄ
変換データＤｎに基づいて、割り込み処理であるフォー
カスサーボ処理（ステップＳ３）とトラッキングサーボ
処理（ステップＳ４）を行う。そして、これらのサーボ
処理後に内部レジスタ２１〜２５の復帰処理（ステッ
プＳ５）を行う。これによって、割り込み処理ルーチン
を終了させる（ステップＳ６）。しかしながら、このよ
うな内部レジスタ２１〜２５の退避・復帰処理（ステッ
プＳ２，ステップＳ５）を実行することにより、従来の
技術の項でも説明したように、システムコントロール処
理の時間が削られてしまう。この影響で、ＤＳＰ１３
とコントローラ１４間のインタフェース処理が遅くなる
ことやＤＳＰ１３によるエンコーダ・レーザパワーコン
トローラ８の制御が遅れてしまうことが発生する。
【００３０】そこで、この実施例では、このような不都
合を一層するために、ＤＳＰ１３の内部のレジスタを２
分して一方をサーボ信号処理の割り込みルーチン専用と
し、他方をシステムコントロール処理専用として割り当
てる。このように割り当てることにより、図５のフロー
チャートに示すように、サンプリング割り込みが発生し
た時（ステップＳ１１）、内部レジスタ２１〜２５の退
避処理を行うことなく、サーボ信号処理の割り込みルー
チン専用のレジスタを用いてフォーカスサーボ信号処理
（ステップＳ１２）及びトラッキングサーボ処理（ステ
ップＳ１３）のサーボ信号処理を行う。そして、この
サーボ処理が終了後に、内部レジスタ２１〜２５の復帰
処理を行うことなく、割り込み処理ルーチンを終了（ス
テップＳ１４）させることができる。したがって、サー
ボ信号処理割り込みルーチンの実行時間を短縮すること
ができる。
【００３１】短縮時間は、ＤＳＰ１３の内部レジスタ２
１〜２５の退避・復帰処理に要する時間であり、すでに
従来の技術の項で具体的に説明しているが、ここで、再
び説明すると、例えば、ＤＳＰ１３としてモトローラ社
製の型式ＤＳＰ５６００１を使用した場合には、内部レ
ジスタ２１〜２５が全部で３４個存在するために、６８
ステップに対応した時間が必要になる。ＤＳＰの動作速
度を１００ｎｓｅｃ／ステップ、サーボ信号のサンプリ
ングレートを３０ｋＨｚとすると、１回の割り込みルー
チンで実行できるプログラムのステップ数は最大で３３
３ステップで３３．３μｓｅｃになることから、６８ス
テップでは、６．８μｓｅｃ、すなわち、約２０％の時
間が内部レジスタ２１〜２５の退避・復帰処理に占有さ
れてしまうことになる。例えば、サーボ信号処理に２０
０ステップを費やすと仮定した場合には、サンプリング
１周期内で、サーボ信号処理以外のシステムコントロー
ル処理などに使用できるステップ数が６５ステップ｛３
３３−（２００＋６８）｝で６．５μｓｅｃになってし
まう。
【００３２】ここで、次に図６を参照して説明するよう
に、ＤＳＰ５６００１の内部レジスタ２１〜２５を２分
してサーボ信号処理（割り込みルーチン）専用のレジス
タとシステムコントロール処理専用のレジスタとに割り
当てた場合には、内部レジスタ２１〜２５の内容を退避
・復帰処理する必要がなくなるため、サンプリング１周
期ＴＳ内でシステムコントロール処理に使うことがで
きるステップ数が、１３３ステップ（１３．３μｓｅ
ｃ）になり、見かけ上システムコントロール処理の実行
速度が、従来の技術に比較して約２倍になる。その上、
同時に、６８ステップ分、プログラムＲＡＭ１２のメモ
リ領域を節約することが可能になる。
【００３３】図６は、ＤＳＰ５６００１の内部レジスタ
２１〜２５の構成を示している。内部レジスタ２１〜２
５は、データＡＬＵ入力レジスタ２１を構成する、それ
ぞれ２４ビットの４個のレジスタＸ１，Ｘ０，Ｙ１，Ｙ
０と、アキュムレータレジスタ２２を構成する８ビット
の２個のレジスタＡ２，Ｂ２と２４ビットの４個のレジ
スタＡ１，Ａ０，Ｂ１，Ｂ０と、ポインタレジスタ２２
を構成する、１６ビットの８個のレジスタＲ０〜Ｒ７
と、オフセットレジスタ２３を構成する、１６ビットの
８個のレジスタＮ０〜Ｎ７と、モデファイアレジスタ２
５を構成する、１６ビットの８個のレジスタＭ０〜Ｍ７
の合計３４個のレジスタから構成されている。
【００３４】このうち、ハッチングで示す１７個のレジ
スタは、サーボ信号処理専用に割り当て、残りの白抜き
の１７個のレジスタは、システムコントロール処理専用
のレジスタに割り当てる。
【００３５】すなわち、サーボ信号処理専用のレジスタ
は、レジスタＡ０〜Ａ２，Ｘ０，Ｙ０，Ｒ２〜Ｒ５，Ｎ
２〜Ｎ５，Ｍ２〜Ｍ５であり、システムコントロール処
理専用のレジスタは、レジスタＢ０〜Ｂ２，Ｘ１，Ｙ
１，Ｒ０，Ｒ１，Ｒ６，Ｒ７，Ｎ０，Ｎ１，Ｎ６，Ｎ
７，Ｍ０，Ｍ１，Ｍ６，Ｍ７である。
【００３６】このように、上記した実施例によれば、Ｄ
ＳＰ１３の内部レジスタ２１〜２５をサーボ信号処理専
用とシステムコントロール処理専用とに分割して割り当
てることにより、両方の処理をＤＳＰ１３だけで実行す
ることが容易になり、装置自体のコストダウンの図れる
という効果が得られる。
【００３７】なお、本発明は上記の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採り得ること
はもちろんである。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デジタルシグナルプロセッサにおける内部レジスタの一
部を第１優先順位の割り込み処理専用に割り当てるよう
にしている。このため、第１優先順位の割り込み処理が
発生しても、その割り込み処理ルーチン内で、この割り
込み処理専用に割り当てられたレジスタも含めてデジタ
ルシグナルプロセッサの全内部レジスタの内容の退避・
復帰処理が不要となる。したがって、退避・復帰処理に
必要になる時間が皆無になり、また、そのためのプログ
ラムメモリの容量を小さくすることができるという効果
が得られる。
【００３９】また、第１優先順位の割り込み処理がサー
ボ信号処理である場合、サーボ信号処理とそれ以外のシ
ステムコントロール処理などをデジタルシグナルプロセ
ッサのみで実行する構成にすることが容易になるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ディスク装置の一実施例（連続
サーボ方式）の構成を示す線図である。
【図２】本発明による光ディスク装置の他の実施例（サ
ンプルサーボ方式）の構成を示す線図である。
【図３】図１例及び図２例の光ディスク装置におけるサ
ンプリング周期割り込みタイミングの説明に供される線
図である。
【図４】従来の技術の動作説明に供されるフローチャー
トである。
【図５】本実施例の動作説明に供されるフローチャート
である。
【図６】図１例及び図２例中、ＤＳＰの内部レジスタの
分割の説明に供される線図である。
【符号の説明】
１ 光ディスク １１ タイマ回路 １２ プログラムＲＯＭ １３ ＤＳＰ ２１〜２５ 内部レジスタ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/06 - 3/08 G06F 9/46 G11B 7/09 - 7/095

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転制御される光ディスクに対して光ピ
    ックアップから照射されるレーザービームの反射光を用
    いて信号処理を実行するデジタルシグナルプロセッサを
    有する光ディスク装置における信号処理方法において、上記光ディスクの回転制御および上記光ピックアップの
    レーザパワーの制御を含む上記デジタルシグナルプロセ
    ッサによるシステムコントロールを行うための レジスタ
    の一部を第１優先順位の割り込み処理のサーボ信号処理
    のためのレジスタに割り当てるステップと、 上記レジスタの内容の退避処理をせずに上記割り込み処
    理を発生させる割り込み信号に応じて上記サーボ信号処
    理用のレジスタを用いてフォーカスサーボ信号処理およ
    びトラッキングサーボ信号処理を行うステップと、 上記サーボ信号処理後に上記レジスタの内容の復帰処理
    をさせることなくシステムコントロール処理を行うステ
    ップと、 を有する ことを特徴とする光ディスク装置における信号
    処理方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の光ディスク装置における
    信号処理方法において、 上記割り込み信号は、上記光ディスクから再生された信
    号に基づいて発生されることを特徴とする 光ディスク装
    置における信号処理方法。
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