(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクを回転駆動する光ディスク駆動手段と、
前記光ディスクに対してデータの記録あるいは再生を行う光ピックアップと、
前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に駆動する光ピックアップ駆動手段と、
上位装置からのリードコマンドに応じて前記光ディスク駆動手段と前記光ピックアップ駆動手段の動作を制御する制御手段であって、前記光ディスク駆動手段による駆動と前記光ピックアップ駆動手段による駆動とが重なる場合に、前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を前記上位装置からリードコマンドを受け付けた場合にリードコマンド実行中として許容される所定時間以内に設定された遅延時間だけ遅延させるとともに遅延中は前記光ディスク駆動手段による駆動動作を許容し、前記遅延時間経過後は前記光ディスク駆動手段による駆動を停止し前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を許容する制御手段と、
を有し、
前記遅延時間は、リードコマンド実行中として許容される前記所定時間のうちシーク処理に要する時間の残存時間であり、
前記制御手段は、前記光ディスク駆動手段による前記光ディスクの回転数が目標回転数に達しない場合に前記遅延を行い、前記目標回転数に達した場合には遅延せず、
前記制御手段は、前記光ディスク駆動手段による前記光ディスクの現在の回転数が目標回転数に達していなくても前記遅延時間経過後は前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を許容することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
光ディスクを回転駆動する光ディスク駆動手段と、
前記光ディスクに対してデータの記録あるいは再生を行う光ピックアップと、
前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に駆動する光ピックアップ駆動手段と、
上位装置からのリードコマンドに応じて前記光ディスク駆動手段と前記光ピックアップ駆動手段の動作を制御する制御手段であって、前記光ディスク駆動手段による駆動と前記光ピックアップ駆動手段による駆動とが重なる場合に、前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を前記上位装置からリードコマンドを受け付けた場合にリードコマンド実行中として許容される所定時間以内に設定された遅延時間だけ遅延させるとともに遅延中は前記光ディスク駆動手段による駆動動作を許容し、前記遅延時間経過後は前記光ディスク駆動手段による駆動を停止し前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を許容する制御手段と、
を有し、前記遅延時間は、前記光ディスク駆動手段による前記光ディスクの現在の回転数が目標回転数に近いほど小さく設定されることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光ディスク装置、特に光ディスクの駆動及び光ピックアップの駆動に伴う消費電力の低減に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ポータブルタイプのＣＤドライブやＤＶＤドライブ等においては、動作時の消費電流を低減するために光ディスクを回転駆動するモータ（スピンドルモータ）と光ピックアップを光ディスクの半径方向に移動させてシークするモータ（スレッドモータ）を同時に駆動しないように制御する技術が用いられている。
【０００３】
例えば、特開２０００−２５１２７２号公報には、シーク制御手段により光ヘッドを移動させるときには電流制御手段を動作させて光ディスクを回転させるスピンドルモータの動作を規制する技術が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
スピンドルモータは比較的大電流を消費するため、このようにシーク動作時に光ディスクの回転駆動を一時的に制限することで消費電流の増大を抑制することが可能であるが、その一方で光ディスクの回転駆動を制限するため光ディスクが目標回転数に達するまで時間を要してしまう問題があった。
【０００５】
例えば、ノート型パソコン等の上位装置からドライブに対するアクセスが一定時間ないため、ドライブがスタンバイ状態に移行した場合を想定する。スタンバイ状態（省電力モード）において、上位装置からリードコマンドが発行されると、ドライブが通常動作モードに復帰する（レジューム）が、シーク動作中に光ディスクの回転駆動を一時停止すると、光ディスク回転数が回転負荷により低下し、目標ディスク回転数に達するまでに時間を要してしまう。光ディスクが目標回転数まで達しないと、再生レートが増大せず、ドライブの本来有する再生性能が発揮されない問題がある。
【０００６】
図９には、従来のドライブにおけるディスク回転数と消費電流の時間変化が示されている。上位装置からのリードコマンド入力によりドライブがスタンバイ状態からレジュームすると、スピンドルモータにより光ディスクが加速され、その回転数が増大していく。しかしながら、シーク動作を実行するためにスピンドルモータの回転駆動を一時停止すると、光ディスクは回転負荷によりその回転数が低下していく。必要なデータを読み出すと、再びスピンドルモータを駆動して光ディスクを加速する。再びリードコマンドが入力されると、再びスピンドルモータの動作を停止してシーク動作に移行するため、光ディスクの回転数はなかなか目標回転数に達せず、再生レートが低いままデータを読み出すこととなる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は、動作時の消費電流を抑制しつつ、光ディスクを迅速に回転駆動して再生レート等本来の性能を発揮することができる装置を提供することにある。
【０００８】
【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、光ディスクを回転駆動する光ディスク駆動手段と、前記光ディスクに対してデータの記録あるいは再生を行う光ピックアップと、前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に駆動する光ピックアップ駆動手段と、上位装置からのリードコマンドに応じて前記光ディスク駆動手段と前記光ピックアップ駆動手段の動作を制御する制御手段であって、前記光ディスク駆動手段による駆動と前記光ピックアップ駆動手段による駆動とが重なる場合に、前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を前記上位装置からリードコマンドを受け付けた場合にリードコマンド実行中として許容される所定時間以内に設定された遅延時間だけ遅延させるとともに遅延中は前記光ディスク駆動手段による駆動動作を許容し、前記遅延時間経過後は前記光ディスク駆動手段による駆動を停止し前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を許容する制御手段とを有し、前記遅延時間は、リードコマンド実行中として許容される前記所定時間のうちシーク処理に要する時間の残存時間であり、前記制御手段は、前記光ディスク駆動手段による前記光ディスクの回転数が目標回転数に達しない場合に前記遅延を行い、前記目標回転数に達した場合には遅延せず、前記制御手段は、前記光ディスク駆動手段による前記光ディスクの現在の回転数が目標回転数に達していなくても前記遅延時間経過後は前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を許容することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、光ディスクを回転駆動する光ディスク駆動手段と、前記光ディスクに対してデータの記録あるいは再生を行う光ピックアップと、前記光ピックアップを前記光ディスクの半径方向に駆動する光ピックアップ駆動手段と、上位装置からのリードコマンドに応じて前記光ディスク駆動手段と前記光ピックアップ駆動手段の動作を制御する制御手段であって、前記光ディスク駆動手段による駆動と前記光ピックアップ駆動手段による駆動とが重なる場合に、前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を前記上位装置からリードコマンドを受け付けた場合にリードコマンド実行中として許容される所定時間以内に設定された遅延時間だけ遅延させるとともに遅延中は前記光ディスク駆動手段による駆動動作を許容し、前記遅延時間経過後は前記光ディスク駆動手段による駆動を停止し前記光ピックアップ駆動手段による駆動動作を許容する制御手段とを有し、前記遅延時間は、前記光ディスク駆動手段による前記光ディスクの現在の回転数が目標回転数に近いほど小さく設定されることを特徴とする。
【００１３】
このように、本発明の光ディスク装置では、従来ドライブのように上位装置等からコマンドが入力され、データの記録あるいは再生のためにシークする際、直ちに光ピックアップ駆動手段によりシーク動作を行うのではなく、所定時間だけ遅延させ、この遅延時間中に光ディスク駆動手段により光ディスクを加速する。光ディスクの加速を優先させることで、より迅速に目標回転数まで駆動でき、再生レート等を向上させることができる。
【００１４】
光ディスクの加速を優先し、光ディスクが目標回転数まで達した場合には、もはや加速を優先させる必要がないため、従来ドライブと同様にコマンドが入力された場合に直ちに光ディスクの回転駆動を一時停止し、シーク動作に移行する。
【００１５】
光ディスクが回転駆動され、加速するために大きな消費電流が不要となった場合には、シーク動作の遅延時間も小さくすることができ、シーク動作の迅速化も図ることができる。コマンドが定期的に入力されるとすると、図１に示されるように光ディスクの回転数が目標回転数まで加速されるにつれシーク動作の実行タイミングが徐々に早くなる（言い換えれば、光ディスクの回転数が小さいほど実行タイミングが遅くなる）ことになる。図９に示す従来ドライブと比較した場合、シーク動作の実行タイミングが変化していることに注意されたい。
【００１６】
なお、光ディスク駆動手段と光ピックアップ駆動手段の動作タイミングをずらせることで消費電流の低減を図ることが可能であるが、光ディスクが十分加速され光ディスク駆動手段による消費電流が十分小さくなった場合には、もはやタイミングをずらす必要がなくなるので、この場合には光ディスク駆動手段と光ピックアップ駆動手段の同時動作を許容することでシーク動作を一層迅速に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
図２には、本実施形態に係る光ディスク装置の構成ブロック図が示されている。ＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ等の光ディスク１０は、スピンドルモータ１１により回転駆動される。
【００１９】
光ピックアップ（ＰＵ）１２は、光ディスク１０に対向配置され、光ディスク１０の表面にレーザ光を照射するレーザダイオード（ＬＤ）を含む。レーザダイオードは、レーザダイオード駆動回路（ＬＤＤ）３２により駆動され、データを再生する際には再生パワーのレーザ光を照射し、記録する際には記録パワー（記録パワー＞再生パワー）のレーザ光を照射する。また、光ピックアップ１２は、光ディスク１０から反射したレーザ光を電気信号に変換するフォトディテクタを有し、再生信号をサーボ検出部１４及びＲＦ検出部２０に出力する。光ピックアップ１２は、スレッドモータ１３により光ディスク１０の半径方向に駆動される。
【００２０】
光ディスク１０の任意のセクタに対してデータの記録あるいは再生を行う際には、スレッドモータ１３により光ピックアップ１２を所望の半径位置（トラック位置）まで移動させる。スピンドルモータ１１及びスレッドモータ１３の動作は、コントローラ３０により制御される。
【００２１】
サーボ検出部１４は、ピックアップ１２からの信号に基づきトラッキングエラー信号及びフォーカスエラー信号を生成してそれぞれトラッキング制御部１６及びフォーカス制御部１８に出力する。トラッキング制御部１６は、トラッキングエラー信号に基づきピックアップ１２を光ディスク１０のトラック方向に駆動してオントラック状態とする。また、フォーカス制御部１８はフォーカスエラー信号に基づきピックアップ１２をフォーカス方向に駆動してオンフォーカス状態とする。例えば４分割フォトディテクタの場合、半径方向に分割されたディテクタの差分からトラッキングエラー信号が生成され、４分割フォトディテクタの対角和の差分からフォーカスエラー信号が生成される。もちろん、他の方式も可能である。
【００２２】
ＲＦ検出部２０は、ピックアップ１２からの信号を増幅して再生ＲＦ信号を生成し、イコライザで等化し、さらに二値化した後にデコーダ２６に出力する。デコーダ２６は、入力した二値化信号を復調してコントローラ３０に出力する。復調は、図示しないＰＬＬ回路で同期クロック信号を生成して信号を抽出することで実行される。
【００２３】
コントローラ３０は、サーボ検出部１４やＲＦ検出部２０、ＬＤＤ３２等の各部の動作を制御するとともに、デコーダ２６からの復調データをパーソナルコンピュータ等の上位装置に出力する。また、コントローラ３０は、スピンドルモータ１１及びスレッドモータ１３の動作を制御し、消費電流の低減を図る。すなわち、基本的には従来のドライブと同様に、スピンドルモータ１１による光ディスク１０の回転動作とスレッドモータ１３による光ピックアップ１２のシーク動作が互いに重ならないように動作タイミングをシフトさせる。但し、従来ドライブのようにリードコマンド等が上位装置から入力された場合にスピンドルモータ１１の動作を停止して直ちにシーク動作を行うのではなく、シーク動作の実行を所定時間だけ遅延させ、その遅延時間中はスピンドルモータ１１による光ディスク１０の回転駆動を許容する。シーク動作の実行は遅れるものの、その間はスピンドルモータ１１により光ディスク１０を回転駆動するため、光ディスク１０を目標回転数まで迅速に加速させることができる。
【００２４】
図３には、コントローラ３０によるシーク動作の実行タイミングが模式的に示されている。ドライブがスタンバイ状態にあり、上位装置からリードコマンドが発行されてレジュームした場合、コントローラ３０はコマンド実行中（ビジー状態）として上位装置から許容される時間（例えば７秒間）からシーク処理に要する時間ｔ１（例えば０．５秒間）を差し引いた残存時間ｔｏ（６．５秒間）だけシーク動作を遅延させる。そして、シーク動作の遅延時間ｔｏにおいてはスピンドルモータ１１による光ディスク１０の回転駆動を維持して光ディスク１０を加速させる。光ディスク１０の加速に費やす時間（この例では６．５秒間）が目標回転数に到達するのに十分な時間である場合、スタンバイ状態から最初に受けたコマンド処理を実行しバスフリー状態となった時点で既に光ディスク１０は目標回転数に達することができる。そして、光ディスク１０が目標回転数に達した場合には、もはやシーク動作を遅延させてスピンドルモータ１１により光ディスク１０を加速させる必要がないため、従来ドライブと同様にリードコマンドが発行された時点でスピンドルモータ１１の動作を停止してシーク動作を直ちに実行する。
【００２５】
ここで、スタンバイ状態からレジュームする場合、光ディスク１０が未だ低速状態の場合には長い加速時間が必要であるが、光ディスク１０が目標回転数近傍まで加速された場合には長い加速時間は必要でない。したがって、光ディスク１０の回転数に応じてシーク動作の遅延時間ｔｏを可変とする、具体的には光ディスク１０の回転数が大なるほど遅延時間ｔｏを小さくすることもできる。
【００２６】
図４には、光ディスクの回転数とシーク動作の遅延時間ｔｏ（ホストがコマンドを発行した時点からシーク動作を開始するまでの時間）との関係が示されている。図示されるように、光ディスク１０の回転数が大なるほどシーク遅延時間を減少させることで、シーク動作の遅れを抑制することが可能である。なお、光ディスクが目標回転数に達した場合には、既述したように直ちにシーク動作を開始すればよい。もちろん、目標回転数に達するまではシーク遅延時間ｔｏを例えば６．５秒間と固定することも可能である。
【００２７】
以下、フローチャートを用いてコントローラ３０の処理内容を詳細に説明する。図５には、コントローラ３０の処理フローチャートが示されている。まず、コントローラ３０は、スタンバイ状態においてノート型パソコン等の上位装置からリードコマンドを受信する（Ｓ１０１）。リードコマンドを受信すると、レジュームし（通常動作モードに移行）し、スピンドルモータ１１に制御信号を出力して光ディスク１０の加速を開始する。コントローラ３０は、光ディスク１０の回転数をモニタし、回転数が目標回転数、例えば２４倍速に達したか否かを判定する（Ｓ１０２）。光ディスク１０が未だ目標回転数に達していない場合、コントローラ３０はコマンドに応じてスレッドモータ１３を直ちに駆動するのではなく、遅延時間ｔｏだけ遅延させる。遅延時間ｔｏは固定値、あるいは予め回転数の関数としてメモリに記憶された値を読み出して用いる。いずれの場合にも、上位装置からコマンド実行時間として許容される時間内に設定される。遅延時間ｔｏ中は、スピンドルモータ１１による光ディスク１０の回転駆動を維持し、光ディスク１０を加速させる（Ｓ１０３）。そして、コントローラ３０内のタイマにより時間ｔｏだけ経過したと判定した場合（タイマはリードコマンドを受け付けたタイミングでＯＮする）、コントローラ３０はスピンドルモータ１１の動作を停止するとともに、スレッドモータ１３に制御信号を指令してスレッドモータの動作を許容し、上位装置から受け付けたリードコマンドに基づき光ピックアップ１２を目標半径位置までシークさせる（Ｓ１０４）。スピンドルモータ１１とスレッドモータ１３は同時には駆動しないので、消費電流は抑制される。
【００２８】
一方、リードコマンドを受け付けたときに、光ディスク１０が既に目標回転数に達している場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）には、コントローラ３０は直ちにスピンドルモータ１１の動作を停止し、スレッドモータ１３に制御信号を出力して直ちにシーク動作に移行させる（Ｓ１０４）。
【００２９】
このように、本実施形態においては光ディスク１０が目標回転数に達するまではスレッドモータ１３によるシーク動作を遅延させて光ディスク１０の加速を優先させるため、光ディスク１０は目標回転数まで迅速に加速され、これにより再生レートを向上させることができる。また、スピンドルモータ１１とスレッドモータ１３とは同時に駆動されることがないため、消費電流を低減し、例えば本ドライブをノート型パソコンに組み込んだ場合でも、内蔵バッテリによる駆動時間を増大させることができる。
【００３０】
図６には、本実施形態におけるディスク回転数の時間変化が示されている。なお、同図には、比較のため従来ドライブによるディスク回転数の時間変化も示されている。ディスク回転数が目標回転数の２８％に到達した時点でディスク情報から現在アドレスが確定すると仮定する。従来ドライブにおいては、リードコマンドを受け付けた後、この時点でスピンドルモータ１１の動作を停止するとともに目標アドレスに向けてスレッドモータ１３を駆動してシーク動作を行う。シーク動作中はディスク回転数は低下する。ディスク回転数が２８％を下回った状態でもアドレスが確定できたとすると、ドライブは取得データを上位装置に転送し、コマンドコンプリート状態となる。そして、次のリードコマンドが発行されて実際にシーク動作に移行するまでに再びスピンドルモータ１１を動作させて光ディスク１０を加速する。次のリードコマンドが発行されて現在アドレスが確定し、シーク動作に入ると再びスピンドルモータ１１の動作を停止するためディスク回転数が低下する。加速と減速の繰り返しにより、最悪のコマンドタイミングではディスク回転数が図示のごとく２８％近傍を推移するだけとなり、目標回転数に到達しない場合もあり得る。
【００３１】
一方、本実施形態においては、上位装置から許容される実行時間のうちのある時間（例えば６秒間）を光ディスク１０の加速時間とし、その後にシーク動作を行うため、この６秒間でディスク回転数は目標回転数（例えば２４倍速）の例えば８６％に達し、その後のリードコマンドに対する実行時間についてはドライブ本来の性能を十分発揮することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においては消費電流低減のためスピンドルモータ１１とスレッドモータ１３の同時動作を禁止しているが、光ディスク１０がある程度加速され、スピンドルモータ１１による大きな加速が必要でなくなった場合には、スピンドルモータ１１とスレッドモータ１３による同時動作を許容してもよい。
【００３３】
図７には、ディスク回転数と消費電流との関係が示されいる。ディスク回転数が増大するほど、消費電流は小さくて済む。したがって、例えば消費電流が２０％まで低下する回転数に達するまでは上述したようにスピンドルモータ１１とスレッドモータ１３の同時動作を禁止し、ディスク回転数が消費電流２０％の回転数まで達した場合にはスピンドルモータ１１とスレッドモータ１３の同時動作を許容することができる。スピンドルモータ１１とスレッドモータ１３の同時動作を許容した場合、コントローラ３０は上位装置からリードコマンドが発行されるとスピンドルモータ１１の動作を許容しつつシーク動作を行うこととなり、シーク動作の遅延が不要となる。
【００３４】
図８には、この場合のコントローラ３０の処理フローチャートが示されている。まず、スタンバイ状態においてリードコマンドを受け付けると（Ｓ２０１）、コントローラ３０はディスク回転数が第１目標回転数に達したか否かを判定する（Ｓ２０２）。なお、この第１目標回転数は、図７における消費電流が例えば２０％まで低下する回転数である。そして、ディスク回転数が第１目標回転数に未だ達していない場合には、次にディスク回転数が第２目標回転数に達したか否かを判定する（Ｓ２０３）。この第２目標回転数は、図５における目標回転数と同一であり、第１目標回転数＞第２目標回転数である。
【００３５】
ディスク回転数が第１目標回転数及び第２目標回転数のいずれにも達していない低速状態では、上述したように時間ｔｏだけシーク動作を遅延させて光ディスク１０を加速する（Ｓ２０４）。そして、時間ｔｏだけ経過した後、スピンドルモータ１１の動作を停止してスレッドモータ１３によりシーク動作を行う（Ｓ２０５）。
【００３６】
一方、第１目標回転数には達していないものの、第２目標回転数には達していると判定された場合には、リードコマンドを受け付けると直ちにスピンドルモータ１１の動作を停止し、シーク動作を遅延させることなく直ちに実行する（Ｓ２０６）。
【００３７】
また、ディスク回転数が第１目標回転数に達していると判定された場合には、スピンドルモータ１１とスレッドモータ１３とを同時に動作させても消費電流の点で問題ないと判定し、スピンドルモータ１１により回転駆動しつつ、かつ、スレッドモータ１３により目的位置までシークさせる（Ｓ２０６）。以上の処理により、消費電流の低減を図りつつ、シーク動作を迅速に実行することができる。
【００３８】
なお、図８に示された処理においても、遅延時間ｔｏを固定値ではなくディスク回転数の関数とすることができる。第１、第２目標回転数の他に第３目標回転数（第１目標回転数＞第２目標回転数＞第３目標回転数）を設定し、ディスク回転数Ｎに対して遅延時間ｔｏを、
Ｎ＜第３目標回転数のとき：
ｔｏ＝ｔ２（コマンド実行許容時間−シーク動作に要する時間）
第３目標回転数≦Ｎ＜第２目標回転数のとき：
ｔｏ＝ｔ２／２
第２目標回転数≦Ｎのとき：
ｔｏ＝０
等とステップ状に設定することもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば消費電流を低減しつつ、光ディスクを迅速に加速させることができ、これにより再生レートなどを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明におけるシーク動作とディスク回転数並びに消費電流との関係を示すグラフ図である。
【図２】  実施形態の構成ブロック図である。
【図３】  実施形態のシーク動作の遅延説明図である。
【図４】  実施形態のディスク回転数とシーク遅延時間との関係を示すグラス図である。
【図５】  実施形態の処理フローチャートである。
【図６】  実施形態のディスク回転数の時間変化を示すグラフ図である。
【図７】  ディスク回転数と消費電流との関係を示すグラフ図である。
【図８】  他の実施形態の処理フローチャートである。
【図９】  従来装置のディスク回転数と消費電流の時間変化を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０  光ディスク、１１  スピンドルモータ、１２  光ピックアップ、１３  スレッドモータ、１４  サーボ検出部、１６  トラッキング制御部、１８  フォーカス制御部、２０  ＲＦ検出部、２６  デコーダ、３０  コントローラ、３２レーザダイオードドライバ（ＬＤＤ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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