(57)【要約】      （修正有）【課題】ディスクの回転に同期したエンコーダやＰＬＬ回路を必要としない簡単な構成で、繰り返しサーボ制御が安定して行えるようにする。【解決手段】制御対象を制御する主制御部２と、エラー信号をサンプリングして、繰り返し信号成分を求める繰り返し制御部３とを備える。主制御部２は、ディスク媒体の記録又は再生に伴って必要となる制御対象の目標信号と、制御対象の観測信号とから算出されたエラー信号に基づき、制御対象を制御する。繰り返し制御部３は、エラー信号をサンプリングクロックによりサンプリングし、当該サンプリングしたエラー信号からディスク媒体の回転に同期した繰り返し信号成分を求める。サンプリングクロック発生部４は、サンプリングクロックの発生タイミングを、回転検出パルスによりリセットする。さらに、その回転検出パルスが発生する直前のタイミングで、サンプリングクロックの発生を制限する。【選択図】図１
2010135028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク媒体の記録又は再生に伴って必要となる制御対象の目標信号と、前記制御対象の観測信号とから算出されたエラー信号に基づいて、前記制御対象を制御する主制御部と、
前記エラー信号をサンプリングクロックによりサンプリングし、当該サンプリングしたエラー信号から前記ディスク媒体の回転に同期した繰り返し信号成分を求める繰り返し制御部と、
前記エラー信号をサンプリングするためのサンプリングクロックを発生し、そのサンプリングクロックの発生タイミングを、前記ディスク媒体の回転を検出した回転検出パルスによりリセットするサンプリングクロック発生部と、
前記回転検出パルスが発生する直前のタイミングで、前記サンプリングクロックの発生を制限するサンプリングクロック制限部とを備えた
ディスク装置。
【請求項２】
前記サンプリングクロック制限部は、前記ディスク媒体の回転検出パルスのジッタによって、単位回転期間内のサンプリングクロック数が変動しないように制限する処理を行う
請求項１記載のディスク装置。
【請求項３】
ジッタにより前記回転検出パルスの周期が最も短い期間、又はその期間よりも若干短い期間を示すデータを記憶する記憶部を設け、
前記サンプリングクロック制限部は、前記回転検出パルスによりリセットされてから、前記記憶した期間が経過したとき、リミットパルスを生成させて、当該リミットパルス発生タイミングから次の前記回転検出パルスが発生するタイミングまで、前記サンプリングクロックの発生を制限する
請求項２記載のディスク装置。
【請求項４】
当該ディスク装置のディスク回転ジッタを予め計測して、前記記憶部に記憶させるデータを得る
請求項３記載のディスク装置。
【請求項５】
当該ディスク装置のディスク回転ジッタを随時計測して、その計測して得た前記回転検出パルスの周期が最も短い期間に基づいて、前記記憶部の記憶データを更新させる
請求項３記載のディスク装置。
【請求項６】
ディスク媒体の記録又は再生に伴って必要となる制御対象の目標信号と、前記制御対象の観測信号とから算出されたエラー信号に基づいて、前記制御対象を制御する主制御処理と、
前記エラー信号をサンプリングクロックによりサンプリングし、当該サンプリングしたエラー信号から前記ディスク媒体の回転に同期した繰り返し信号成分を求める繰り返し制御処理と、
前記エラー信号をサンプリングするためのサンプリングクロックを発生し、そのサンプリングクロックの発生タイミングを、前記ディスク媒体の回転を検出した回転検出パルスによりリセットするサンプリングクロック発生処理と、
前記回転検出パルスが発生する直前のタイミングで、前記サンプリングクロックの発生を制限するサンプリングクロック制限処理とを行う
ディスク駆動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば光ディスク，光磁気ディスク等のディスク媒体に情報を記録又は再生を行うディスク装置、及びそのディスク装置に適用されるディスク駆動制御方法に関し、特にディスクを回転駆動させてサーボ制御を行う場合の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク，光磁気ディスク等のディスク媒体に情報を記録するディスク記録装置や、それらのディスク媒体に記録されている情報を再生するディスク再生装置は、サーボ系を備える。例えば、光ディスクの信号記録面に照射するレーザ光を発光させ、受光する光学ピックアップを備え、その光学ピックアップのサーボ制御機構が必要である。具体的には、光学ピックアップの二軸アクチュエータのフォーカスサーボ機構、トラッキングサーボ機構、ニアフィールドにおいて用いられる光学ヘッドの二軸アクチュエータのギャップサーボ機構が必要である。
なお、以下の説明では、この種のディスク記録装置やディスク再生装置などの、光ディスクなどのディスク状記録媒体を回転駆動させて、記録又は再生を行う装置を総称して、ディスク装置と称する。
【０００３】
ディスク装置で記録されている音声信号や映像信号を再生する際、光ディスクは、例えばスピンドルモータによって高速回転され、このスピンドルモータの回転数は、回転数制御回路により正確に制御される。また、この高速回転時、ピット配列の多少の位置のずれや基板面の多少のたわみに対しても正確にピットを検出しなければならない。このため、ディスク装置の制御系には、例えば、フォーカスやトラッキングに対して高精度の制御処理を繰り返し制御するサーボ制御部が設けられている。
【０００４】
このサーボ制御部は、制御系への入力信号がほぼ同一波形の繰り返しである場合に、この入力信号が繰り返し波形であることに着目し、繰り返し毎に前回までの制御偏差をその時点での制御に反映させて制御を行うものである。
【０００５】
従来のサーボ制御装置は、ターゲット信号をサンプリングする際、光ディスクの回転に同期したサンプリング信号によりサンプリングを行う。このサンプリング信号には、通常、スピンドルモータに設置されたエンコーダや、ディスクに記録されたクロックからの出力信号が用いられる。この出力信号は、スピンドルモータやディスクの回転の同期した、１回転あたりＮ個（Ｎは整数）のパルスであり、その出力信号を使うことで、Ｎ個のサンプリング信号が得られる。
【０００６】
ところで、スピンドルモータにエンコーダが設置されていない場合や、ディスクに記録された信号からクロックが再生できない場合、従来は、スピンドルモータの制御に用いているホール素子の制御信号から、１回転で１波のパルス信号を発生させていた。そして、その１回転で１波のパルス信号を基本クロックとして、ＰＬＬ（Phase-locked loop）回路を構成することで、回転に同期した１回転あたりＮ個のパルスのサンプリング信号を得ていた。ディスクの１回転で１波のパルス信号を発生させることは、スピンドルモータなどにホール素子を取付けるなどして比較的簡単に実現できる。
【０００７】
特許文献１には、上述した繰り返しサーボ制御を行うサーボ系を適用したディスク装置の構成の一例についての記載がある。
【特許文献１】特開２００６−３１３５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、ディスク１回転で１波のパルス信号を得て、そのパルス信号に同期するＰＬＬ回路を構成させることで、繰り返しサーボ制御で必要な、１回転あたりＮ個のパルスのサンプリング信号を得ることができる。しかしながら、ＰＬＬ回路は比較的複雑な構成であり、ＰＬＬ回路を簡単には設置できないケースがある。特に、近年はディスクへの信号の記録密度の高密度に伴って、ディスクの回転速度が高速化する傾向があり、非常に高い周波数にロックするＰＬＬ回路が必要になっており、簡単にはＰＬＬ回路を設置できないケースが多々ある。
【０００９】
ここで、ＰＬＬ回路を使用できない場合の問題について、図１０〜図１３を参照して説明する。
まず、ディスクの１回転で１波出力されるパルス信号であるＺパルスにジッタが発生する状態を、図１０に示す。ディスクの本来の回転周波数ｆｒｏｔ（Ｈｚ）に同期している場合には、図１０（ａ）に示すように、Ｚパルスは、正しい周期で発生して、ジッタ０の状態である。
これに対して、負方向にジッタが発生すると、図１０（ｂ）に示すように、本来のＺパルスの発生タイミングよりも早いタイミングで、次のＺパルスが発生してしまう。また、正方向にジッタが発生すると、図１０（ｃ）に示すように、本来のＺパルスの発生タイミングよりも遅いタイミングで、次のＺパルスが発生してしまう。
【００１０】
図１１は、ディスクの１回転で１波出力されるパルス信号であるＺパルス（図１１（ａ））と、そのＺパルスの１周期内に発生させた、（ｍ＋１）個のパルス信号であるＳパルス（図１１（ｂ））との関係を示した図である。
図１１は、スピンドルモータに回転ジッタ（ワウフラッタ）がない、ＺパルスとＳパルスとのタイミングが理想的な状態を示したものである。即ち、Ｚパルスが発生するタイミングで、０波目のＳパルスが発生し、１波目、２波目と一定間隔でＳパルスが順に発生していく。そして、次のＺパルスが発生する直前で、ｍ波目のＳパルスが発生し、Ｓパルスの発生間隔が一定のままで、次の０波目のＳパルスが発生するタイミングが、次のＺパルス発生タイミングと一致している。
このような回転ジッタがない理想状態では、生成されたＳパルスを使って、良好な繰り返しサーボ制御が行える。
【００１１】
ところが、スピンドルモータの回転には回転ジッタが含まれ、そのジッタの影響でＺパルスの発生タイミングがずれた場合には、Ｓパルスが不連続になってしまう。
例えば図１２（ａ）に示すように、Ｚパルスの発生タイミングが本来の発生タイミングから僅かに遅れたために、図１２（ｂ）に示すように、０波目のＳパルスのパルス幅が拡がってしまう可能性がある。この図１２の状態は、ジッタによるＺパルスの発生タイミングの遅れが、Ｓパルスが立ち上がっている時間よりも短いときに発生している。
【００１２】
図１３は、ジッタによるＺパルスの発生タイミングの遅れが、Ｓパルスが立ち上がっている時間よりも長い場合の例である。この場合には、図１３（ａ）に示すように、Ｚパルスの発生タイミングが遅れたために、図１３（ｂ）に示すように、ｍ波目のＳパルスの次に、ｍ＋１波目のＳパルスが発生してしまう。そして、そのｍ＋１波目のＳパルスに続いて、パルス発生間隔が乱れて、０波目のＳパルスが発生してしまう。
なお、図１２及び図１３では、周期が長くなる正方向のジッタが発生した場合について説明したが、周期が短くなる負方向のジッタの場合でも、同様にＳパルスが乱れてしまう。負方向のジッタの場合には、Ｓパルスの波数が少なくなる場合もある。
【００１３】
このようなサンプリングパルスの乱れは、サーボ制御を行う上で、動作が不安定になる可能性が高い。即ち、１回転あたりのサンプリング数が規定値を越えたり、減ってしまうことが発生して、メモリ読出しデータの抜けやタイミングのずれ等が生じて、ハードウェア的に不安定になる可能性が高い。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑み、ディスク装置をサーボ制御する場合において、ディスクの回転に同期したエンコーダやＰＬＬ回路を必要としない簡単な構成で、繰り返しサーボ制御が安定して行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ディスク媒体の記録又は再生に伴って必要となる制御対象の繰り返しサーボ制御を行うものに適用される。
その処理構成としては、制御対象を制御する主制御処理と、エラー信号をサンプリングして、繰り返し信号成分を求める繰り返し制御処理とを行う。
主制御処理は、ディスク媒体の記録又は再生に伴って必要となる制御対象の目標信号と、制御対象の観測信号とから算出されたエラー信号に基づいて、制御対象を制御する。
繰り返し制御処理は、エラー信号をサンプリングクロックによりサンプリングし、当該サンプリングしたエラー信号からディスク媒体の回転に同期した繰り返し信号成分を求める。
そしてエラー信号をサンプリングするためのサンプリングクロックを発生させる際に、そのサンプリングクロックの発生タイミングを、ディスク媒体の回転を検出した回転検出パルスによりリセットする。さらに、その回転検出パルスが発生する直前のタイミングで、サンプリングクロックの発生を制限するサンプリングクロック制限処理を行う。
【００１６】
このようにしたことで、ディスク回転にジッタがあっても、回転検出パルスに基づいて発生されるサンプリングクロックを、１回転ごとに一定数のクロックとすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、繰り返しサーボ制御のためのサンプリングクロックのクロック数を、１回転ごとに一定数とすることができる。従って、ディスク回転にジッタがあっても、１回転ごとのサンプリング数の変動による繰り返しサーボ制御の不安定要因を除くことができ、良好なサーボ制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、以下の順序で説明する。
１．サーボ制御部全体の構成：図１，図３
２．サンプリングクロック発生部の構成：図２
３．サンプリングパルスの生成処理：図４〜図６
４．サーボ制御部の構成の変形例：図７〜図９
５．サンプリングクロック生成の変形例の説明
【００１９】
［１．サーボ制御部全体の構成］
本発明の一実施の形態のサーボ制御部について、図１〜図７を参照して説明する。
本実施の形態は、例えば光ディスク、光磁気ディスク等のディスク媒体（光ディスク）に情報を記録するディスク記録装置や、ディスクに記録されている情報を再生するディスク再生装置などのディスク装置で用いられるサーボ制御部である。
本実施の形態の例のサーボ制御部は、光学ピックアップの二軸アクチュエータのフォーカスサーボ系、トラッキングサーボ系、又はニアフィールドにおいて用いられる光学ピックアップの二軸アクチュエータのギャップサーボ系に適用される。
これらの制御対象の具体例については特に示さないが、既に開発又は提案されているディスク装置用の光学ピックアップなどを駆動する各種機構が適用可能である。
【００２０】
図１は、本実施の形態におけるサーボ制御部の構成を示す図である。
サーボ制御部１は、目標信号と制御対象の観測信号とから算出されたエラー信号に基づいて制御対象を制御するメインサーボループ２を備える。また、エラー信号をサンプリングし、サンプリングしたエラー信号から光ディスクの回転に同期した繰り返し信号成分を求める繰り返し制御回路３を備える。さらに、エラー信号をサンプリングするためのサンプリングクロックを発生するサンプリングクロック発生部４を備える。サンプリングクロック発生部４の構成については後述する。
【００２１】
サーボ制御部１において、繰り返し制御回路３は、エラー信号の内、光ディスクの回転同期で繰り返される信号成分をローパスフィルタにて抽出して一回転分メモリに保持する。このメモリに保持された信号を読み出して所定係数ｋによって振幅調整した後、メインサーボループにフィードフォワードする。また、メインサーボループ２では、繰り返し制御回路３からの信号では除去できない繰り返し成分のエラー信号をフィードバックにより抑制する。
【００２２】
メインサーボループ２は、入力端子２１より目標信号ｒ（ｔ）が入力されるとともに、入力端子２６より外乱信号ｄ（ｔ）が入力されて出力端子２７より観測信号ｙ（ｔ）を出力する。
【００２３】
目標信号ｒ（ｔ）は、ディスク装置においては一定値であり、通常はゼロである。また、外乱信号ｄ（ｔ）は、例えば、フォーカスサーボ系ならば面ぶれ、トラッキングサーボ系ならば偏芯に相当する。また、観測信号ｙ（ｔ）は、例えば、ディスク装置内の光学ピックアップのフォトディテクタで検出されたフォーカスエラー信号又はトラッキングエラー信号に相当する。
【００２４】
入力端子２１より入力された目標信号ｒ（ｔ）は、減算器２２に供給される。減算器２２には、後述の加算器２５より観測信号ｙ（ｔ）も供給される。減算器２２は、目標信号ｒ（ｔ）から観測信号ｙ（ｔ）を減算し、（ｒ（ｔ）−ｙ（ｔ））からなる第１のエラー信号ｅ（ｔ）を出力し、繰り返し制御回路３に供給する。また、第１のエラー信号ｅ（ｔ）を加算器５１にも供給する。
【００２５】
繰り返し制御回路３は、第１のエラー信号ｅ（ｔ）から回転同期信号からなる第２のエラー信号を取り出し、この第２のエラー信号を１周期分の容量を有するメモリに保存しながら第１のエラー信号を逐次更新した第３のエラー信号を出力する。この処理を行うことにより、サーボエラー信号（観測信号）の繰り返し制御を実現する。
【００２６】
Ａ／Ｄ（Analog to digital）変換回路３１は、メインサーボループ２より第１のエラー信号ｅ（ｔ）が供給されると、この第１のエラー信号ｅ（ｔ）をアナログの信号からデジタルの信号に変換して加算器３２に供給する。このＡ／Ｄ変換回路３１でのデジタル変換時のサンプリングクロック（Ｓパルス）は、サンプリングクロック発生部４から供給される。加算器３２には、後述のフィードバック成分も供給される。加算器３２は、第１のエラー信号ｅ（ｔ）を加算出力として適応フィルタ（Ｆ（ｚ））３３に供給する。
適応フィルタ（Ｆ（ｚ））３３は、例えばＦＩＲ（Finite Impulse Response Filter）を適用する。ＦＩＲフィルタは、直線位相特性を有し、安定性を保証できる。
【００２７】
図３は、ＦＩＲフィルタよりなる適応フィルタ（Ｆ（ｚ））３３の構成例について示したものである。
適応フィルタ（Ｆ（ｚ））３３において、図２に示すように、入力端子３３０より供給された第１のエラー信号ｅ（ｔ）は、遅延器（Ｚ−１）３３１によってディレイｍ＝１だけ遅延されてから係数ｈ０の乗算器３３５に供給される。遅延器（Ｚ−１）３３２は、遅延器（Ｚ−１）３３１によって遅延された第１のエラー信号ｅ（ｔ）をさらにｍ＝１だけ遅延してから係数ｈ１の乗算器３３６に供給する。遅延器（Ｚ−１）３３３は、遅延器（Ｚ−１）３３２によって遅延された第１のエラー信号ｅ（ｔ）をさらにｍ＝１だけ遅延してから係数ｈ１の乗算器３３７に供給する。この後、破線で省略した後段の遅延器（Ｚ−１）によって遅延された出力は、最終段の遅延器（Ｚ−１）３３４に供給されてｍ＝１だけ遅延されてから係数ｈｍの乗算器３３８に供給される。
【００２８】
乗算器３３５、乗算器３３６、乗算器３３７、・・・、乗算器３３８は、それぞれ遅延器３３１、遅延器３３２、遅延器３３３、・・・、遅延器３３４によって遅延された出力に所定の係数ｈ０、ｈ１、ｈ２、・・・、ｈｍを乗算する。
乗算器３３５、乗算器３３６、乗算器３３７、・・・、乗算器３３８からの各出力は、加算器３３９によって加算され、第２のエラー信号ｅ（ｎ）として出力端子３４０より出力される。
【００２９】
遅延器（Ｚ−Ｎ）３４は、適応フィルタ（Ｆ（ｚ））３３より出力された第２のエラー信号ｅ（ｎ）を光ディスク１回転分だけ遅延してメモリに保存する。そして、遅延器（Ｚ−Ｎ）３４は、このメモリに保存されているディスク１回転分の第２のエラー信号ｅ（ｎ）を加算器３２にフィードバックするとともに、係数乗算器３５に供給する。
係数乗算器３５は、所定係数ｋを乗算することにより第３のエラー信号ｅ′（ｔ）を生成してＤ／Ａ（digital to Analog）変換部３６に供給する。
【００３０】
Ｄ／Ａ変換部３６は、第３のエラー信号ｅ’（ｔ）をデジタルの信号からアナログの信号に変換する。Ｄ／Ａ変換部３６についても、サンプリングクロック発生部４からのサンプリングクロック（Ｓパルス）が供給されて、そのクロックに同期してデジタルの信号をアナログの信号に変換する。
変換されたアナログ信号は、メインサーボループ２が備える加算器５１にて加算し、第１のエラー信号ｅ（ｔ）と加算する。加算器５１で加算された信号は、制御器（Ｃ（ｓ））２３にフィードフォワードする。
【００３１】
制御器（Ｃ（ｓ））２３は、制御対象（Ｐ（ｓ））２４に接続される。制御対象（Ｐ（ｓ））２４は、ディスク装置が備える２軸アクチュエータに相当する。制御対象（Ｐ（ｓ））２４の出力は、加算器２５に供給される。加算器２５は、制御対象（Ｐ（ｓ））２５の出力に入力端子２６より入力された外乱信号ｄ（ｔ）を加算して出力端子２７より観測信号ｙ（ｔ）を出力するとともに、観測信号ｙ（ｔ）を減算器２２にフィードバックする。
【００３２】
［２．サンプリングクロック発生部の構成］
次に、サンプリングクロック発生部４の構成について、図２を参照して説明する。
本実施の形態におけるサーボ制御部１では、サンプリングクロック発生部４が、ディスクの回転周波数に対応したサンプリング周波数を有するサンプリングクロックを発生させ、このサンプリングクロックを繰り返し制御回路３に供給するようにする。
【００３３】
図２に示すように、サンプリングクロック発生部４は、ＰＬＬ（Phase Locked loop）回路４１と、カウンタ４２と、α算出部４３と、Ｍ算出部４４と、サンプリングクロック生成部４５とを備える。また、リミットパルス生成部４６と、リミット値設定部４７とを備え、リミット値設定部４７に記憶された設定値に基づいたタイミングで、リミットパルス生成部４６が、リミットパルス（ＬＭパルス）を生成させる。生成されたリミットパルスは、サンプリングクロック生成部４５に供給する。サンプリングクロック生成部４５では、リミットパルスが供給されると、次に回転検出パルス（Ｚパルス）が供給されるまで、サンプリングクロックの生成を停止させる。
【００３４】
ＰＬＬ回路４１は、ディスク装置が備える光ディスクの回転制御機構（図示せず）より回転検出パルス（Ｚパルス）が供給される。このＺパルスは、例えばディスクを回転駆動させるスピンドルモータ（図示せず）に取付けられたホール素子の出力に基づいて、生成されるパルスであり、１回転に１個生成される、回転検出周波数ｆｒｏｔに同期したパルスである。ホール素子が複数個設けられている場合には、１回転に１個のパルスとなるように、パルスを間引く処理が行われて供給される。また、このＺパルスよりも十分に周波数が高い基準周波数ｆｂａｓｅのパルスが、ＰＬＬ回路４１に供給される。
ＰＬＬ回路４１は、回転検出周波数ｆｒｏｔに同期したＺパルスと、システムの基準周波数ｆｂａｓｅのパルスが供給されると、回転検出周波数ｆｓを基準周波数ｆｂａｓｅに同期させる。なお、ＰＬＬ回路４１に替えてラッチ回路（図示せず）を備えるようにしてもよい。ＰＬＬ回路４１は、回転検出周波数ｆｓを固定して基準周波数ｆｂａｓｅを回転検出周波数ｆｒｏｔに同期させる。これに対してラッチ回路の場合には、これとは逆に、基準周波数ｆｂａｓｅを固定して回転検出周波数ｆｒｏｔが基準周波数ｆｂａｓｅに同期する。
【００３５】
カウンタ４２は、回転検出周波数ｆｓ間の基準周波数ｆｂａｓｅのパルス数をカウントしてカウント数βを算出し、Ｍ算出部４４に供給する。このカウント数βは、次式（１）により算出される。
β＝ｆｂａｓｅ／ｆｒｏｔ  ・・・  （１）
【００３６】
α算出部４３は、基準周波数ｆｂａｓｅと、予め設定された目標とするサンプリングクロックの周波数ｆｓ′とを用いて次式（２）より定数αを算出する。
α＝ｆｂａｓｅ／ｆｓ′  ・・・  （２）
【００３７】
Ｍ算出部４４は、定数αとカウント数βとを用いて回転検出パルス間を等分するためのパラメータＭを、Ｍ＝β／αにより算出する。
【００３８】
サンプリングクロック生成部４５は、回転検出パルス（Ｚパルス）を、パラメータＭで等分したサンプリングクロック（Ｓパルス）を生成させる。このＳパルスを生成させる際には、基準周波数ｆｂａｓｅを使用する。
【００３９】
ここで本例においては、サンプリングクロック発生部４として、リミットパルス生成部４６と、リミット値設定部４７とを備え、リミットパルス生成部４６が出力したリミットパルスにより、サンプリングクロックの生成が制限される構成としてある。具体的には、リミットパルス（ＬＭパルス）が出力されてから、Ｚパルスが供給されるまでの間、サンプリングクロック（Ｓパルス）の出力を停止させるようにしてある。
【００４０】
リミット値設定部４７には、リミットパルスを生成させるタイミングについての情報を記憶させてあり、その情報に基づいて、ミットパルス生成部４６がリミットパルスを出力する。リミットパルスを生成させるタイミングについての情報は、例えばディスク装置の製造時における調整作業時に、記憶させる。この調整作業時には、ディスクを回転させるスピンドルモータのジッタを測定して、その測定したジッタの内で、Ｚパルスの周期が最も短くなる期間、又はその短くなる期間よりも若干短い期間を示すデータを記憶させる。そして、ミットパルス生成部４６では、Ｚパルスが供給されてから、そのリミット値設定部４７に記憶された期間が経過すると、リミットパルスを出力する。このようにリミットパルスを出力して制限することで、ディスクの１回転周期内のサンプリングクロックのクロック数が、一定値に制限されることになる。具体的なリミットパルスによる制御例については後述する。
【００４１】
［３．サンプリングパルスの生成処理］
次に、サンプリングクロック発生部４でサンプリングパルスを生成させる際の処理について、図４〜図６を参照して説明する。
図４は、図２に示したサンプリングクロック生成部４５内で、サンプリングパルスを生成させる際の処理状態を示したフローチャートである。
【００４２】
図４に従って説明すると、まず、Ｚパルスが供給されたタイミングである初期状態で、内部カウンタの値Ｎを０にリセットし、１個のサンプリングパルスを出力する（ステップＳ１１）。そして、リミットパルスがリミットパルス生成部４６から供給されたか否か判断し（ステップＳ１２）、供給されない場合には、次のＺパルス供給タイミングで出力して、内部カウンタの値Ｎを１つ加算して更新する（ステップＳ１３）。内部カウンタの値を更新すると、ステップＳ１２の判断に戻る。
【００４３】
ステップＳ１２の判断で、リミットパルスが供給されたと判断した場合には、カウント値Ｎをそのままホールドさせ（ステップＳ１４）、サンプリングパルスを出力するタイミングになっても、サンプリングパルスの出力を停止させる。この状態で、Ｚパルスが供給されるか否か判断し（ステップＳ１５）、Ｚパルスが供給されるまで待機する。
ステップＳ１５でＺパルスが供給されたことを検出すると、ステップＳ１１の処理に戻って、そのＺパルスが供給されたタイミングからのサンプリングパルスの出力を再開させる。
ここまで説明した図４のフローチャートの処理が、Ｚパルスの１周期ごとに繰り返される。
【００４４】
次に、このように生成されたパルスの出力処理状態を、図５及び図６のタイミング図を参照して説明する。
図５は、本実施の形態での各パルスの出力状態を示した図である。
図５（ａ）に示すように、ディスクの回転検出周波数ｆｒｏｔに同期したＺパルス
供給され、そのＺパルスに基づいたサンプリングクロックであるＳパルスが図５（ｂ）に示すように得られているとする。Ｓパルスは、図５（ｂ）に示すように、本来、Ｚパルスの１周期間に、Ｍ個のパルスが出力されるものである。なお、図５（ａ）のＺパルスの周期は、負方向に若干のジッタが発生した状態での周期を示してある。
【００４５】
ここで本実施の形態の場合には、図５（ｃ）に示すように、Ｚパルスが本来出力されるタイミングの若干前で、リミットパルス（ＬＭパルス）を出力する構成としてある。この図５（ｃ）に示すＬＭパルスが出力されることで、次にＺパルス（図５（ａ））が供給されるまでの区間は、Ｓパルスが出力されないように制限されるリミット区間となる。図５（ｂ）の状態では、制限されないときに本来出力されるパルスＳｘが、制限されて出力停止となっている。
Ｚパルスが供給されると同時に、制限が解除されて、図５（ｂ）に示すようにＳパルスの出力が再開される。
この図５に示す処理がＺパルスが供給される周期ごとに繰り返される。
【００４６】
図６は、本実施の形態でのリミットパルスの出力タイミングの設定例を示した図である。
既に説明したように、サンプリングクロックであるＳパルスを一時的に停止させるリミットパルスは、ディスク装置のスピンドルモータでのディスク駆動時のジッタに基づいて、リミット値設定部４７の記憶値として設定される。即ち、ディスク駆動時の負方向のジッタが最小になる場合のＺパルスの周期を測定して、その測定した周期の時間を、リミット値設定部４７の記憶値とする。
【００４７】
具体的には、ジッタのない理想的なディスクの回転検出周波数ｆｒｏｔが、図６（ａ）に示した状態であるとする。また、同じディスク装置で、負方向に発生する最大のジッタが、図６（ｂ）に示す状態であり、Ｚパルスの間隔が狭まっているとする。同様に、同じディスク装置で、正方向に発生する最大のジッタが、図６（ｃ）に示す状態であり、Ｚパルスの間隔が広がっているとする。
なお、ここでの最大のジッタとは、例えばディスク装置を静止させた状態で、装置に振動などが外部から加わらない状態で測定して、ディスク回転の変動により発生する最大のジッタであるとする。或いは、ディスク装置が携帯用や車載用のディスク装置などで、通常の使用状態で振動などが加わる装置である場合には、その振動などを考慮してジッタを測定するようにしてもよい。
【００４８】
この図６（ｂ）に示した負方向の最大のジッタが測定された場合に、リセットパルスの出力タイミングとして、少なくとも、その負方向の最大のジッタが生じた場合のＺパルスの出力タイミングと同じに設定する。或いは、その負方向の最大のジッタが生じた場合のＺパルスの出力タイミングよりも、若干、早いタイミングとする。
【００４９】
図６（ｄ）は、このようにして設定した例である。この図６（ｄ）では、Ｚパルスとリミットパルスを同じ時間軸上で示してある。前回Ｚパルス（Ｚ１）が出力されたタイミングから、負方向の最大ジッタ時のＺパルス間隔に相当する時間よりも、若干短い時間が経過すると、リミットパルス（ＬＭ１）を出力させる。そのリミットパルス（ＬＭ１）の出力から、次のＺパルス（Ｚ２）の出力タイミングまでが、サンプリングクロック（Ｓパルス）の出力が制限される期間となる。
図６（ｄ）の例は、負方向の最大ジッタ時のＺパルス間隔に相当する時間よりも、若干短い時間を設定した例であるが、負方向の最大ジッタ時のＺパルス間隔に相当する時間で、リミットパルスが出力されるようにタイミングを設定してもよい。
【００５０】
このようにリミットパルスを出力させてから、ディスクの回転周期に対応したパルスが出力されるまでの間の、サンプリングクロックの出力を制限するようにしたことで、ジッタの影響で、サンプリングクロックが乱れるのを防止できる。即ち、背景技術の欄で説明したように、図１２に示したような、サンプリングパルスが重なって、パルス幅が広がったり、図１３に示したような、サンプリングパルス数が本来の数から増えるようなことがなくなる。
【００５１】
本実施の形態の場合には、１回転周期中でのサンプリングクロックの数は、設定値Ｍ以下の一定値であり、その一定値を超えてサンプリングクロックが出力されることはない。また、２つのサンプリングクロックの発生が重なることもなくなる。
従って、サンプリングクロックによりサンプリングされる信号に、ジッタの影響による周期の乱れや、サンプリング数の変動が発生することがなく、サーボ動作の不安定要因が除去され、ディスク装置の良好なサーボ制御が可能となる。
【００５２】
［４．サーボ制御部の構成の変形例］
上述した図１に示したサーボ制御部１は、種々の変形が可能である。
例えば、図７〜図９に示すような変形例を挙げることが可能である。なお、図１と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５３】
例えば、図７に示すサーボ制御部１ａとしてよい。
この図７に示すサーボ制御部１ａの場合には、繰り返し制御回路３ａが備える遅延器（Ｚ−Ｎ）３４ａが第２のエラー信号ｅ（ｎ）を光ディスク１回転分だけ遅延してメモリに保存する。その後、適応フィルタ（Ｆ（ｚ））３３ａがこの光ディスク１回転分の第２のエラー信号ｅ（ｎ）を遅延器（Ｚ−Ｎ）３４ａより読み出して上述のフィルタリング処理を行う構成とする。
【００５４】
このような図７の構成において、サンプリングクロック発生部４からＳパルスを、Ａ／Ｄ変換回路３１及びＤ／Ａ変換回路３６に供給する。Ｓパルスは、図４のフローチャートに示す処理で、一時的に制限されたサンプリングパルスである。
【００５５】
また、図８に示すサーボ制御部１ｂとしてよい。
この図８に示すサーボ制御部１ｂの場合には、メインサーボループ２ｂが備える出力端子２８ｂより出力されるエラー信号を、繰り返し制御回路３ｂが備えるＡ／Ｄ変換器３１ｂに供給する。このＡ／Ｄ変換器３１ｂの出力を、適用フィルタ（Ｆ（ｚ））３３ｂと、遅延器（Ｚ−Ｎ）３４ｂと、係数乗算器３５ｂとを介して、Ｄ／Ａ変換器３６ｂに供給する。そして、そのＤ／Ａ変換器３６ｂの出力を、メインサーボループ２ｂの加算器２９ｂにフィードバックする構成とする。
【００５６】
このような図８の構成において、サンプリングクロック発生部４からＳパルスを、Ａ／Ｄ変換回路３１ｂ及びＤ／Ａ変換回路３６ｂに供給する。Ｓパルスは、図４のフローチャートに示す処理で、一時的に制限されたサンプリングパルスである。
【００５７】
また、図９に示すサーボ制御部１ｃとしてよい。
この図９に示すサーボ制御部１ｃの場合には、メインサーボループ２ｃが備える出力端子２８ｃより出力されるエラー信号を、繰り返し制御回路３ｃが備えるＡ／Ｄ変換器３１ｃに供給する。このＡ／Ｄ変換器３１ｃの出力を、遅延器（Ｚ−Ｎ）３４ｃと、適用フィルタ（Ｆ（ｚ））３３ｃと、係数乗算器３５ｃとを介して、Ｄ／Ａ変換器３６ｃに供給する。そして、そのＤ／Ａ変換器３６ｃの出力を、メインサーボループ２ｃの加算器２９ｃにフィードバックする構成とする。
【００５８】
このような図９の構成において、サンプリングクロック発生部４からＳパルスを、Ａ／Ｄ変換回路３１ｃ及びＤ／Ａ変換回路３６ｃに供給する。Ｓパルスは、図４のフローチャートに示す処理で、一時的に制限されたサンプリングパルスである。
【００５９】
これら図７〜図９に示したサーボ制御部の構成によっても、ディスク装置の良好なサーボ制御が行える。
【００６０】
［５．サンプリングクロック生成の変形例の説明］
上述した実施の形態では、サンプリングクロックを制限するリミットパルスは、リミット値設定部４７に設定された記憶値に基づいたタイミングで生成させるとした。このリミット値設定部４７に設定された記憶値は、上述した実施の形態では、ディスク装置の製造時の調整作業を行う際に、スピンドルモータのジッタを測定して、１台ごとに記憶させるようにした。これに対して、予めディスク回転時の負方向の最大のジッタが予測できる場合には、その予測される最小の回転周期、又はその最小の回転周期よりも若干短い周期の期間を、製造される全てのディスク装置に記憶させてもよい。
【００６１】
また、リミット値設定部４７に設定される記憶値は、ディスク装置のジッタの発生状態の経時変化を考慮した構成としてもよい。
例えば、ある程度の期間ごとに定期的に、ディスクを回転駆動させるスピンドルモータのジッタの発生状況を、ディスク装置内で自動的に測定する。このジッタの発生状況の測定は、例えばタイマで計測した時間又は日時が経過したごと、或いは、ディスク装置の電源が投入されるごと等、様々な測定時期の設定でよい。そして、その随時測定したジッタから、最小の回転周期を判断して、最小の回転周期に変化があるとき、リミット値設定部４７の記憶値を更新させる。このようにすることで、ジッタの発生状態の経時変化にも対処することが可能となる。
【００６２】
また、図１などに示したサーボ制御部の構成や、図２に示したサンプリングクロックの生成構成は、好適な一例を示したものであり、本発明は、これらの図示の構成に限定されるものではない。サンプリングクロックの生成を制限する構成についても、図４のフローチャートに示した原理で制限が行われる構成であれば、図２などで説明したリミットパルス以外の信号を使った処理で、同様の制限を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施の形態によるサーボ制御部の全体構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるサンプリングクロック発生部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態による適応フィルタの例を示す構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態によるサンプリングパルスの生成処理例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態によるサンプリングパルスの生成タイミングの例を示すタイミング図である。
【図６】本発明の一実施の形態によるリミットパルスのタイミング設定例を示すタイミング図である。
【図７】本発明の一実施の形態によるサーボ制御部の他の構成例（例２）を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施の形態によるサーボ制御部の他の構成例（例３）を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施の形態によるサーボ制御部の他の構成例（例４）を示すブロック図である。
【図１０】ディスク回転のジッタの発生例を示したタイミング図である。
【図１１】回転パルス（Ｚパルス）とサンプリングパルス（Ｓパルス）との位相関係が理想的な例を示したタイミング図である。
【図１２】ジッタによりサンプリングパルスのパルス幅が変化した例を示したタイミング図である。
【図１３】ジッタによりサンプリングパルスのパルス数が変化した例を示したタイミング図である。
【符号の説明】
【００６４】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ…サーボ制御部、２，２ａ，２ｂ，２ｃ…メインサーボループ、３，３ａ，３ｂ，３ｃ…繰り返し制御回路、４…サンプリングクロック発生部、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…Ａ／Ｄ変換器、３３…適応フィルタ、３６，３６ａ，３６ｂ，３６ｃ…Ｄ／Ａ変換器、４１…ＰＬＬ回路、４２…カウンタ、４３…α算出部、４４…Ｍ算出部、４５…サンプリングクロック生成部、４６…リミットパルス生成部、４７…リミット値設定部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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