JPH10134504A - 光記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＺＣＡＶ方式の光記録再生装置において、ス
ピンドルサーボ、スレッドサーボおよびシステムコント
ロールを一個のＣＰＵで処理可能とする 【解決手段】 スピンドルモータ１４のＦＧ出力をＮ倍
の周波数に変換する第一のタイマー６、第一のタイマー
６の出力信号を１／Ｎに分周する第三のタイマー１０、
第一のタイマー６の出力信号と第三のタイマー１０の出
力信号との位相差を計測する位相差パルス発生器１３、
第二のタイマー９とを有し、第一のタイマー６の出力信
号でＣＰＵ８に優先順位第一位の割り込みを行ってスレ
ッドサーボを行い、セクター信号でＣＰＵ８に優先順位
第二位の割り込みを行ってセクター単位のシステム処理
を行い、ＦＧの出力信号でＣＰＵ８に優先順位第三位の
割り込みを行い、位相差パルス発生器１３、第二のタイ
マー９で計測された位相差に基づいてスピンドルサーボ
を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光記録再生装置に関
し、さらに詳しくは、情報データがセクターで構成され
ているディスク状記録媒体への記録再生または消去が光
ピックアップで行われ、ディスク状記録媒体を回転させ
るスピンドルモータの回転数を制御するスピンドルサー
ボ、光ピックアップをディスク状記録媒体の径方向に制
御するスレッドサーボ、セクター単位のシステム処理を
中央演算装置で行う光記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスク状記録媒体に光ビームを照射し
て記録、再生または消去が行われる光記録再生装置で
は、光ビームをディスク状記録媒体の記録面にフォーカ
シングするフォーカシングサーボと、ディスク状記録媒
体のスパイラル状あるいは同心円状のトラックに追従さ
せるトラッキングサーボと、光源である半導体レーザ、
ディスク状記録媒体からの反射光をフォーカシングエラ
ー信号、トラッキングエラー信号およびＲＦ信号等に変
換する受光素子、フォーカシングとトラッキングのサー
ボアクチュエータである２軸アクチュエータ、スレッド
モータ等から構成される光ピックアップを、ディスク状
記録媒体の径方向に制御するスレッドサーボと、スピン
ドルモータにチャッキングされているディスク状記録媒
体の回転数を制御するスピンドルサーボとが行われてい
る。

【０００３】また、光記録再生装置ではディスク状記録
媒体における記録再生等を固有のアドレスを有するセク
ター単位で処理するように構成されており、セクター単
位にコントロールする必要がある。例えばシークする
時、スレッドモータを移動させるスレッドシークとする
か、あるいは２軸アクチュエータに構成されている対物
レンズをトラッキング方向に移動させるトラックジャン
プとするかをセクターのアドレスを検出する毎に判断
し、それに応じてスレッドサーボおよびトラッキングサ
ーボを行わなければならない。また、情報データの記録
中にはセクター単位でフォーカシングサーボおよびトラ
ッキングサーボの異常の有無が監視されており、異常が
あった場合には、記録すべき情報データを他のセクター
に再記録するように指示する処理が行われる。以下、こ
のようにセクター単位で処理する処理内容をシステムコ
ントロールと呼ぶものとする。

【０００４】上記したフォーカシングサーボ、トラッキ
ングサーボ、スレッドサーボ、スピンドルサーボおよび
システムコントロール等のコントロールは中央演算装置
（以下、単にＣＰＵと称す）で制御されている。これら
のコントロールをＣＰＵで制御する為には、デジタル信
号のサンプリング定理に基づく制御を行うこととなり、
フォーカシングサーボとトラッキングサーボにおけるサ
ンプリング周波数は４０ｋＨｚ以上を必要とするのでＤ
ＳＰ（Ｄigital Ｓignal Ｐrocessor）等の専用のＣＰ
Ｕで処理し、スレッドサーボ、スピンドルサーボおよび
システムコントロールにおけるサンプリング周波数は２
００Ｈｚないし５ｋＨｚ程度であるので、別途設けられ
た一個のＣＰＵで処理することが考えられる。

【０００５】しかしながら、スレッドサーボ、スピンド
ルサーボおよびシステムコントロールを一個のＣＰＵで
処理することは下記のような問題点があるため、一般的
には行われていない。第一に、スレッドサーボ、スピン
ドルサーボおよびシステムコントロールは非同期である
ので異なる三種類の処理タイミングが存在し、これらの
処理タイミングの重なりによる性能悪化が生じる。第二
に、スレッドサーボは処理タイミングが一定であるが、
スピンドルサーボはスピンドルモータに具備した周波数
発生器（以下、単にＦＧと称す）で生成される周波数の
パルスでフィードバックを行うので、定常回転数に立ち
上がった時の回転位相により処理タイミングが変わる。
また、ディスク状記録媒体のフォーマットがＺＣＡＶ
（Ｚone Ｃonstant Ａngular Ｖelocity ）方式のもの
では光ピックアップがトレースするディスク状記録媒体
の場所によってセクター周期とセクター位相が変化する
のでシステムコントロールの処理タイミングが変わる。

【０００６】ところで、本出願人は先に特願平８−２４
３２１６号において、スレッドサーボとシステムコント
ロールとの割り込み処理を一個のＣＰＵで重なることな
く処理する光記録再生装置を提案した。これは、セクタ
ー信号のＮ倍（Ｎは整数）の周波数を発振する発振器に
よりＣＰＵに第一の割り込みを行ってスレッドサーボを
行い、セクター信号でＣＰＵに第二の割り込みを行い、
発振器の出力信号を１／Ｎに分周した信号とセクター信
号との位相をロックするように制御するＰＬＬ処理とシ
ステムコントロールとをＣＰＵが行うものである。これ
を図６の概略ブロック図を参照して説明する。

【０００７】セクター周波数のＮ倍（Ｎは整数）の周波
数を出力するＮ倍発振器１６の出力信号でＣＰＵ８に第
一の割り込みを行ってスレッドサーボを行い、ＲＦ処理
回路１２で処理されたディスク状記録媒体の再生セクタ
ー信号でＣＰＵ８に第二の割り込みを行ってシステムコ
ントロールを行うとともに、Ｎ倍発振器１６の出力信号
周波数の１／Ｎに分周した信号を出力する分周器１７の
出力信号と再生セクター信号との位相差を位相比較器１
８で比較し、この位相差を固定の位相差とするようにＮ
倍発振器１６の発振周波数を制御するＰＬＬ処理をＣＰ
Ｕ８が行うものである。

【０００８】上記した事例の手段をＺＣＡＶ方式のディ
スク状記録媒体に適用すると、光ビームがトレースする
ディスク状記録媒体のゾーンによって、セクター周波数
が変化し、セクター周波数のＮ倍のスレッドサーボの処
理周波数を一定にすることができない。全てのゾーンの
セクター周波数の最小公倍数をスレッドサーボの処理周
波数とすればゾーン単位にＮを変えることにより可能で
あるが、一般的にはゾーン数は１０以上であり、現実的
でない。また、スレッドサーボの処理周波数が一定にで
きないとデジタルフィルタの特性が変わり、最適な制御
を行うことが困難となる。このことはディスク状記録媒
体のフォーマットがＣＬＶ（ＣonstantＬinear Ｖeloci
ty ）方式のディスク状記録媒体をＣＡＶ方式で再生す
る場合においても同様に問題となる。さらに、上記した
事例ではスピンドルサーボについては何ら明示していな
かった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＺＣ
ＡＶ方式のディスク状記録媒体を記録再生する光記録再
生装置において、スピンドルサーボ、スレッドサーボお
よびシステムコントロールを一個のＣＰＵで処理可能と
することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の光記録再生装置では、情報データがセクタ
ーで構成されているディスク状記録媒体への記録再生ま
たは消去が光ピックアップで行われ、ディスク状記録媒
体を回転させるスピンドルモータの回転数を制御するス
ピンドルサーボと、光ピックアップをディスク状記録媒
体の径方向に制御するスレッドサーボと、セクター単位
のシステムコントロールとを中央演算装置で行う光記録
再生装置において、スピンドルモータに有するＦＧの出
力信号周波数をＮ倍（Ｎは整数）の周波数に変換する発
振器と、この発振器の出力信号を１／Ｎに分周する分周
器と、発振器の出力信号と分周器の出力信号との位相差
を計測する計測手段とを有し、発振器の出力信号で中央
演算装置に優先順位第一位の割り込みを行ってスレッド
サーボを行い、セクター信号で中央演算装置に優先順位
第二位の割り込みを行ってセクター単位のシステム処理
を行い、スピンドルモータに有するＦＧの出力信号で中
央演算装置に優先順位第三位の割り込みを行い、計測手
段で計測された位相差に基づいてスピンドルサーボを行
うことを特徴とする。

【００１１】上述した手段による作用としては、スレッ
ドサーボ、セクター単位の処理を行うシステムコントロ
ールおよびスピンドルサーボを一個のＣＰＵに重なるこ
となく、また各々の性能劣化を招くことなく割り込み処
理を行うことができることであり、これらを処理する回
路の簡略化を図ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例につ
いて図面を参照して説明する。なお、図中の構成要素で
従来の技術と同様の構造を成しているものについては同
一の参照符号を付すものとする。

【００１３】図１は本発明の実施の形態例の概略ブロッ
ク図であり、図２はＣＰＵ８への割り込みを優先順位第
一位で行うスレッドサーボのフローチャート図であり、
図３はＣＰＵ８への割り込みを優先順位第二位で行うシ
ステムコントロールのフローチャート図であり、図４は
ＣＰＵ８への割り込みを優先順位第三位で行うスピンド
ルサーボのフローチャート図である。

【００１４】光ピックアップ１ａで得られたトラッキン
グエラー信号は、ローパスフィルタであるＬＰＦ２に出
力される。このＬＰＦ２においてトラッキングエラー信
号は低域成分のみの信号にされ、アナログデジタル変換
器であるＡＤコンバータ３に出力される。ＡＤコンバー
タ３では低域成分のみとなったトラッキングエラー信号
がデジタル信号に変換される。ＡＤコンバータ３で変換
されたデジタル信号はＣＰＵ８でＲＯＭ（Ｒead Ｏnly
Ｍemory ）４に格納されたプログラムに従って処理さ
れ、処理結果はデジタルアナログ変換器であるＤＡコン
バータ７に出力され、アナログ信号に変換される。そし
て、このアナログ信号は光ピックアップ１ａ内のスレッ
ドモータ１ｂに出力され、光ピックアップ１ａをディス
ク状記録媒体の径方向に制御移動させる。

【００１５】光ピックアップ１ａは、対物レンズをフォ
ーカシング方向とトラッキング方向に制御する２軸アク
チュエータを有しており、これ等のサーボ帯域は１〜３
ｋＨｚと高帯域であり、専用のフォーカシングトラッキ
ングサーボ回路１１で制御が行われる。そして、ＣＰＵ
８からはフォーカシングやトラッキングをロックするよ
うに指令する指令信号がフォーカシングトラッキングサ
ーボ回路１１に出力され、一方フォーカシングトラッキ
ングサーボ回路１１からはロックしているか否かのロッ
ク状態を知らせるステータス信号がＣＰＵ８に出力され
る。

【００１６】ディスク状記録媒体に記録され、光ピック
アップ１ａで読み取られた信号はＲＦ処理回路１２に出
力され、ＲＦ処理回路１２においてセクター毎に分離さ
れ、これに基づいて生成されるセクター信号がＣＰＵ８
に出力される。また、ＣＰＵ８のバスラインには、第一
のタイマー６、第二のタイマー９、第三のタイマー１０
および第四のタイマー１５が接続されている。第一のタ
イマー６はレートジェネレータであり、スレッドサーボ
処理周波数の信号を発振する発振器である。第三のタイ
マー１０もレートジェネレータであり、第一のタイマー
６の出力パルスをスピンドルモータ１４の定常回転時の
ＦＧ周波数に分周する分周器である。そして、この第三
のタイマー１０で分周された信号を基準ＦＧ信号とす
る。第二のタイマー９は入力がＨレベルである間カウン
トするカウンタであり、スピンドルモータ１４回転時に
生成されるＦＧ信号と上記した基準ＦＧ信号との位相差
カウンタの役割を担うとともに位相比較器の機能を有す
るものであるが、位相差信号は別途設けられた位相差パ
ルス発生器１３で生成される。このように、第一のタイ
マー６および第三のタイマー１０で基準ＦＧ信号を生成
し、第二のタイマー９および位相差パルス発生器１３で
スピンドルモータ１４回転時に生成されるＦＧ信号と基
準ＦＧ信号との位相差信号がＣＰＵ８に出力される。

【００１７】スピンドルサーボは、スピンドルモータ１
４の立ち上げ時においてはスピンドルモータ１４回転時
に生成されるＦＧ信号を第四のタイマー１５で計測し、
スピンドルモータ１４回転数が略目標の回転数になるま
でＤＡコンバータ７からスピンドルモータ１４を加速す
る信号が出力され、後にスピンドルモータ１４回転時に
生成されるＦＧ信号と基準ＦＧ信号との位相差を一定と
するドライブ信号がＤＡコンバータ７からスピンドルモ
ータ１４に出力される。これにより、スピンドルモータ
１４は定常回転で回転し、スピンドルモータ１４で生成
されるＦＧ信号と基準ＦＧ信号との位相がロックした状
態となる。

【００１８】図５はＣＰＵ８への割り込みタイミングを
説明するタイミングチャート図である。スピンドルモー
タ１４で生成されるＦＧ信号と基準ＦＧ信号との位相差
はスピンドルモータ１４の定常回転時には一定である。
そして、基準ＦＧ信号はスレッドサーボ処理開始タイミ
ングである第一のタイマー６の出力パルスを分周したも
のであり、スピンドルモータ１４回転時に生成されるＦ
Ｇ信号でＣＰＵ８に割り込みを行ってスピンドルサーボ
処理を行えば、スピンドルサーボの処理タイミングは必
ずスレッドサーボ処理タイミングと所定の位相関係とな
る。スレッドサーボ処理を行う割り込み信号とスピンド
ルモータ１４回転時に生成されるＦＧ信号のロック位相
は基準ＦＧ信号との位相差を自由に変えることができる
ので、スピンドルモータ１４回転時に生成されるＦＧ信
号と基準ＦＧ信号との位相をロックする過程において、
スピンドルサーボの処理タイミングとスレッドサーボ処
理タイミングとの割り込みの位相が重なる場合もある
が、一度スピンドルモータ１４回転時に生成されるＦＧ
信号と基準ＦＧ信号との位相がロックしてしまえば重な
ることがない。従って、位相ロック後はＣＰＵ８への割
り込みの優先順位第一位であるスレッドサーボとＣＰＵ
８への割り込みの優先順位第二位であるシステムコント
ロールとを、何れの性能も劣化させることなく行うこと
ができる。

【００１９】一例として、スピンドルサーボがスピンド
ルモータ１４回転数を５０ｒｐｓで制御されるものであ
り、スピンドルモータ１４のＦＧが一回転で２４パルス
を出力し、このスピンドルモータ１４で生成されるＦＧ
信号（５０ｒｐｓ×２４パルスの１２００Ｈｚの信号）
の２倍の２４００Ｈｚの周波数でスレッドサーボ処理を
行う場合について、以下に述べる。スレッドサーボのサ
ンプリング周波数は上記したように２４００Ｈｚであ
り、１００Ｈｚまで位相遅れのないサーボ帯域を確保す
るのに十分な周波数となる。第一のタイマー６はスピン
ドルモータ１４で生成されるＦＧ信号の２倍の周波数で
ある２４００Ｈｚのパルスを発生し、第三のタイマー１
０は第一のタイマー６の２４００Ｈｚの出力周波数を１
／２に分周し、第二のタイマー９は位相差パルス発生器
１３で生成される第一のタイマー６の出力パルスの下が
りエッジからスピンドルモータ１４で生成されるＦＧ信
号パルスの下がりエッジまでカウントする。そして、第
一のタイマー６において発生させたＦＧ信号周波数の２
倍である２４００ＨｚのパルスでＣＰＵ８に優先順位第
一位の割り込みを行ってスレッドサーボを行い、セクタ
ー信号により優先順位第二位の割り込みを行ってシステ
ムコントロールを行う。

【００２０】セクター信号でＣＰＵ８に割り込みを行う
システムコントロールは、スレッドサーボ、スピンドル
サーボ処理に対して非同期であり、ＣＰＵ８への割り込
み順位はスレッドサーボよりも下位、スピンドルサーボ
よりも上位に設定されている。従って、スレッドサーボ
はＣＰＵ８への割り込みが最優先で行われて性能劣化の
虞がない。システムコントロールはスレッドサーボ処理
による待機状態はあるものの、スピンドルサーボ処理に
より待たされることがない。スピンドルサーボ処理はシ
ステムコントロール処理による待機状態はあるものの、
スピンドルモータ１４が定常回転数になればディスク状
記録媒体が光記録再生装置から排出されるまで一定回転
数であり、応答が多少遅れたとしても性能劣化を招く虞
がない。

【００２１】上記した事例ではトラックジャンプの指令
が遅れる虞があるが、スレッドサーボ処理は短時間での
処理が容易であり、性能劣化を招く虞はない。また、第
三のタイマー１０から出力される基準ＦＧ信号をスピン
ドルモータ１４で生成されるＦＧ信号の代わりにＣＰＵ
８への割り込みを行うと、常にスレッドサーボ処理と重
なることとなるが、基準ＦＧ信号を遅延したものでスピ
ンドルモータ１４で生成されるＦＧ信号の代わりにＣＰ
Ｕ８への割り込みを行うシステムであれば、上記した事
例と同様の効果を得ることができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、ＺＣＡＶ方式のディス
ク状記録媒体を記録再生する光記録再生装置において、
スレッドサーボ、セクター単位の処理を行うシステムコ
ントロールおよびスピンドルサーボを重なることなく、
また、各々の性能を劣化させることなく一個のＣＰＵで
処理することができる光記録再生装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態例を示す概略ブロック図
である。

【図２】 本発明の実施の形態例を示すスレッドサーボ
のフローチャート図である。

【図３】 本発明の実施の形態例を示すシステムコント
ロールのフローチャート図である。

【図４】 本発明の実施の形態例を示すスピンドルサー
ボのフローチャート図である。

【図５】 本発明の実施の形態例を示すＣＰＵ処理のタ
イミングチャート図である。

【図６】 従来例を示す概略ブロック図である。

【符号の説明】

１ａ…光ピックアップ、１ｂ…スレッドモータ、２…Ｌ
ＰＦ、３…ＡＤコンバータ、４…ＲＯＭ、５…ＲＡＭ、
６…第一のタイマー、７…ＤＡコンバータ、８…ＣＰ
Ｕ、９…第二のタイマー、１０…第三のタイマー、１１
…フォーカシングトラッキングサーボ回路、１２…ＲＦ
処理回路、１３…位相差パルス発生器、１４…スピンド
ルモータ、１５…第四のタイマー、１６…Ｎ倍発振器、
１７…分周器、１８…位相比較器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報データがセクターで構成されている
   ディスク状記録媒体への記録再生または消去が光ピック
   アップで行われ、 前記ディスク状記録媒体を回転させるスピンドルモータ
   の回転数を制御するスピンドルサーボと、 前記光ピックアップを前記ディスク状記録媒体の径方向
   に制御するスレッドサーボと、 前記セクター単位のシステムコントロールとを中央演算
   装置で行う光記録再生装置において、 前記スピンドルモータは周波数発生器を有しており、 前記周波数発生器の出力信号周波数をＮ倍（Ｎは整数）
   の周波数に変換する発振器と、 前記発振器の出力信号を１／Ｎに分周する分周器と、 前記発振器の出力信号と前記分周器の出力信号との位相
   差を計測する計測手段とを有し、 前記発振器の出力信号で前記中央演算装置に優先順位第
   一位の割り込みを行って前記スレッドサーボを行い、 前記セクター信号で前記中央演算装置に優先順位第二位
   の割り込みを行って前記セクター単位のシステム処理を
   行い、 前記周波数発生器の出力信号で前記中央演算装置に優先
   順位第三位の割り込みを行い、前記計測手段で計測され
   た前記位相差に基づいて前記スピンドルサーボを行うこ
   とを特徴とする光記録再生装置。