(57)【要約】本発明は、レンズ１０９の半径方向の動きを制御するアクチュエータ１１３を有するディスクドライブメカニズム１１０に関連する。アクチュエータコントローラ１１５は、アクチュエータ１１３に供給されるアクチュエータ制御信号を生成する。作動時間プロセッサ１２５は、アクチュエータ制御信号の振幅変動の特性を決定する。特に、作動時間プロセッサ１２５は、振幅が回転角の関数としてどのように変動するかを判定する。作動時間プロセッサ１２５は、異なるトラックにジャンプするためにアクチュエータ１１３にレンズを移動させる位置変化のアクチュエータの信号成分にための作動時間を決定する。位置変化のアクチュエータの信号成分は、アクチュエータコントローラ１１５においてアクチュエータの制御信号に付加され、これにより、ディスクを追跡し、ジャンプを達成する結合されたアクチュエータ制御信号を発生する。
2007511028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータの制御信号に応答してレンズの実質的に変形方向の動きを制御するアクチュエータと、
前記アクチュエータの制御信号を発生する手段と、
前記アクチュエータの制御信号を前記アクチュエータに供給する手段と、
前記アクチュエータの制御信号の時間に連れての変動を示す、前記アクチュエータの制御信号の振幅変動の特性を決定する手段と、
前記振幅変動の特性に応答して、位置変化のアクチュエータの信号成分のための作動時間を決定する手段と、
前記作動時間に応答して、前記アクチュエータの制御信号に前記位置変化のアクチュエータの信号成分を含ませる手段と、
を有することを特徴とするディスクドライブメカニズム。
【請求項２】
前記作動時間を決定する手段は、前記アクチュエータの制御信号が閾値以下の絶対値を有する時間として作動時間を決定するために作用する、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項３】
前記アクチュエータの制御信号のゼロクロスを決定する手段を更に有し、
前記作動時間を決定する手段は、前記ゼロクロスに応答して前記作動時間を決定するために作用する、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項４】
前記作動時間を決定する手段は、前記アクチュエータの制御信号が前記位置変化のアクチュエータの信号成分の極性に関して反対の極性の振幅を有する時間として作動時間を決定するために作用する、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項５】
前記作動時間を決定する手段は、時間インターバル内での前記アクチュエータの制御信号の最小の絶対値の振幅が実質的に最大となる前記位置変化信号に関連する前記時間インターバルとなる時間として前記作動時間を決定するために更に作用する、
請求項４記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項６】
前記作動時間を決定する手段は、絶対値の振幅が閾値を超える時間として作動時間を決定するために更に作用する、
請求項４記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項７】
前記位置変更のアクチュエータの信号成分に応答して閾値を決定する手段を更に有する、
請求項６記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項８】
前記アクチュエータの制御信号の少なくとも１つの測定された特徴に応答して前記閾値を動的に決定する手段を更に有する、
請求項６記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項９】
前記振幅変動の特性は、前記アクチュエータの制御信号のトラッキングアクチュエータの信号成分の振幅変動の特性を有する、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項１０】
位置変化のサイズを決定する手段を更に有し、
前記作動時間を決定する手段は、前記位置変化のサイズが閾値以下の場合に前記アクチュエータの制御信号が閾値以下の絶対値を有する時間として前記作動時間を決定し、前記位置変化のサイズが前記閾値を超える場合に前記アクチュエータの制御信号が前記位置変化信号の極性に関して反対の極性の振幅を有する時間として前記作動時間を決定するために作用する、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項１１】
前記作動時間を決定する手段は、前記アクチュエータの制御信号が第一の極性を有する第一のインターバルと、前記アクチュエータの制御信号が第二の反対の極性を有する第二のインターバルとを決定し、前記第一のインターバルにおける加速の位置変化のアクチュエータの信号成分のために第一の作動時間と、前記第二のインターバルにおける減速の位置変化のアクチュエータの信号成分のための第二の作動時間とを決定するために作用する、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項１２】
前記振幅変動の特性は、ディスクの回転角による前記アクチュエータ制御信号の変動を示す、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項１３】
前記位置変更のアクチュエータの信号成分は、加速の位置変化のアクチュエータの信号成分である、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項１４】
前記位置変化のアクチュエータの信号成分は、減速の位置変化のアクチュエータの信号成分である、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項１５】
前記アクチュエータの制御信号は電圧信号である、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項１６】
前記アクチュエータの制御信号は電流信号である、
請求項１記載のディスクドライブメカニズム。
【請求項１７】
アクチュエータの制御信号に応答してレンズの実質的に半径方向の動きを制御するためのアクチュエータを有するディスクドライブメカニズムの動作方法であって、
前記アクチュエータの制御信号を発生するステップと、
前記アクチュエータの制御信号を前記アクチュエータに供給するステップと、
前記アクチュエータの制御信号の時間につれての変動を示す、前記アクチュエータの制御信号の振幅変動の特性を決定するステップと、
前記振幅変動の特性に応答して、位置変化のアクチュエータの信号成分のための作動時間を決定するステップと、
前記作動時間に応答して、前記アクチュエータの制御信号に前記位置変化のアクチュエータの信号成分を含ませるステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクドライブメカニズム及び該ディスクドライブのための動作方法に関し、特に、レンズの移動を制御するためのディスクドライブメカニズムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの家電製品についてサイズの縮小及び移動度の増加に対する一般的な傾向が存在している。たとえば、携帯電話、コンピュータ、パーソナルミュージックシステム及びパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）の使用は、益々広がってきている。
【０００３】
典型的に、これらの小さな携帯用装置は、かなりの量の計算のリソースを有し、大量のデータを処理可能である。さらに、大部分の装置は、外部の取り外し可能なデータ媒体からデータを読取るための手段を有する。
【０００４】
非常に高密度の取り外し可能な記憶媒体の例は光ディスクであり、したがって、光ディスクを読取るためのデータリーダを含むことが多くの小型装置で望まれる。さらに、光ディスクは、たとえばコンパクトディスクプレーヤ、デジタルバーサティルディスクプレーヤ、パーソナルコンピュータ等を含む多くの家電製品でデータ分散のために使用される。
【０００５】
光ディスクドライブは、典型的に、光ディスクを回転させる少なくとも１つの回転モータ、光読取り又は書き込みレンズをディスクにわたり半径方向に移動させるためのアクチュエータを有する。したがって、回転モータは、適切な回転速度で光ディスクを回転するために制御され、アクチュエータは、ディスクの異なるエリアから読取り又は書き込むために制御される。
【０００６】
アクチュエータは、読取り又は書き込み動作の信頼性が十分に高いことを保証するために慎重に制御される必要がある。特に、ディスクドライブは、ディスクのトラックの半径方向の移動にアクチュエータが追従するのを制御するトラッキング回路を有する必要がある。たとえば、多くの光ディスクは、半径方向の移動をトラックに表示させる偏心の量を示す。したがって、トラック間で切替えるために必要とされる動き、又はトラックの螺旋の動きに追従するために必要とされる動きに加えて、レンズの動きは、螺旋の半径方向の位置の変動に追従するトラッキングコンポーネントをも含む必要がある。
【０００７】
光ドライブのレンズのためのアクチュエータは、ディスクドライブの制御回路により生成される電気信号により典型的に制御される。したがって、制御回路は、ディスクの偏心に追従するトラッキング信号成分を典型的に生成する。トラッキング信号成分は、典型的に、信号の回転時間に等しい周期を有する実質的に正弦波信号である。さらに、制御信号は、たとえば異なるトラックに切替えるような、アクチュエータに半径方向に移動させる位置の移動の信号成分を生成する。
【０００８】
これに応じて、制御回路は、位置の変化と同様にトラッキングに関連する両方の信号成分を含むための十分なダイナミックレンジの出力信号を提供する必要がある。特に、出力信号は、アクチュエータに供給される場合がある加速及び制動インパルスと同様にトラッキング成分を十分に含む必要がある。
【０００９】
高いダイナミックレンジの要件は、高い供給電圧を必要とし、低減された電力効率及び更に複雑な構成となる。たとえば、これは、電力消費量の増加による温度の増加となる場合がある。
【００１０】
出力電圧のダイナミックレンジが出力信号の最悪のケースの振幅値を含むために十分ではない場合、光ディスクドライブの低減された性能が典型的に得られる場合がある。たとえば、加速又は制動パルスが制御回路の出力信号で制約された場合、アクチュエータは、位置の変化の後、残りの動きの成分を有する場合がある。これは、大幅に低減された性能を生じさせ、読取り又は書き込みエラーを招く場合がある。
【００１１】
したがって、ディスクドライブメカニズムについて改善されたシステム、及びディスクドライブのための動作方法が有効であって、特に、アクチュエータの制御電圧の減少された必要とされるダイナミックレンジ、所与のダイナミックレンジ及び／又は低減された電力消費量の改善された性能を可能とするディスクドライブメカニズムが有効である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、本発明は、先に記載された１以上の問題点を単独又は組み合わせて軽減、緩和又は除去することが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第一の態様によれば、アクチュエータ制御信号に応答してレンズの実質的な半径方向を制御するためのアクチュエータ、アクチュエータ制御信号を発生する手段、アクチュエータにアクチュエータ制御信号を供給する手段、アクチュエータ制御信号の時間的な変動を示す、アクチュエータ制御信号の振幅の変動特性を判定する手段、振幅変動特性に応答して位置の変化のアクチュエータ信号成分の作動時間を決定する手段、及び、作動時間に応答してアクチュエータ制御信号において位置変化のアクチュエータ信号成分を含める手段を有する。
【００１４】
本発明者は、アクチュエータ制御信号の振幅変動に応答して位置変化の信号成分又はインパルスの作動時間を調節することで、改善された性能が達成される場合があることを認識している。特に、本発明は、アクチュエータ制御信号の低減されたダイナミックレンジを可能とするか、代替的又は付加的に所与のダイナミックレンジのディスクドライブの改善された性能を可能にする場合がある。たとえば、作動時間は、アクチュエータ制御信号及び位置変化の信号成分の結合された振幅がアクチュエータ制御信号で利用可能な最大の振幅を実質的に超えないように選択される場合がある。したがって、たとえば、ディスクドライブの改善された性能、低減された電力消費量及び／又は低減された複雑さが達成される場合がある。
【００１５】
ディスクドライブは、特に、光ディスクからの読取り及び／又は光ディスクへの書き込みのための光ディスクドライブである場合がある。振幅変動の特性は、たとえば、動作の間に動的に決定される場合がある。位置変化のアクチュエータの信号成分は、さもなければ生成されたアクチュエータの制御信号に付加される位置変化のアクチュエータの信号成分によりアクチュエータ制御信号に含まれる場合がある。たとえば、アクチュエータ制御信号は、位置変化のアクチュエータの信号成分を決定された作動時間でアクチュエータ制御信号のトラッキング成分に付加することで生成される場合がある。
【００１６】
本発明の特徴によれば、作動時間を決定する手段は、アクチュエータ制御信号が閾値以下の絶対値を有する時間として作動時間を決定するのに作用する。
【００１７】
これは、位置変化のアクチュエータの信号成分の高いダイナミックレンジを可能にする作動時間のシンプルな決定を可能にする。作動時間は、たとえば、反対の極性の位置変化のアクチュエータの信号成分に同様に適する場合がある。これは、たとえば、短時間のインターバルで付加されるべき加速及び減速パルスを可能にする場合がある。
【００１８】
本発明の異なる特徴によれば、ディスクドライブメカニズムは、アクチュエータ制御信号のゼロクロスを決定する手段、及び、ゼロクロスに応答して作動時間を決定するために作用することを判定する手段を更に有している。
【００１９】
この特徴は、低い複雑さであるものの、適切な作動時間を決定する効率的な方法を可能にする場合がある。たとえば、作動時間は、ゼロクロスにあるか、ゼロクロスの直前であるとして決定される場合があり、したがって、アクチュエータ制御信号の低振幅及び高い利用可能なダイナミックレンジの時間で含まれる位置変化のアクチュエータ信号が得られる。
【００２０】
本発明の異なる特徴によれば、作動時間を決定する手段は、位置変化のアクチュエータの信号成分の極性に関して反対の極性の振幅をアクチュエータの制御信号が有する時間として作動時間を決定するのに作用する。
【００２１】
これは、位置変化のアクチュエータの信号成分の高い振幅を可能にする。特に、位置変化のアクチュエータの信号成分は、アクチュエータの制御信号の電流値によりオフセットされ、これにより、アクチュエータの制御信号の最大振幅を超える場合がある位置変化のアクチュエータの信号成分の振幅を許容する場合がある。
【００２２】
本発明の異なる特徴によれば、作動時間を決定する手段は、時間インターバル内のアクチュエータの制御信号の最小の絶対振幅が実質的に最大にされる位置変化信号に関連される時間インターバルとなる時間として作動時間を決定するために更に作用する。
【００２３】
所望の期間のインターバルは、ウィンドウ内の最小振幅ができるだけ大きくなるように選択される場合がある。これは、所与の期間の位置変化のアクチュエータの信号成分について最大のオフセットを許容し、これにより最大の振幅を許容する場合がある。
【００２４】
本発明の異なる特徴によれば、作動時間を決定する手段は、絶対振幅が閾値を超える時間として作動時間を決定するために更に作用する。この特徴は、所与の位置変化のアクチュエータの信号成分の振幅について十分な補償を可能にする作動時間の低い複雑さの判定を許容にする場合がある。
【００２５】
本発明の異なる特徴によれば、ディスクドライブメカニズムは、位置変化のアクチュエータの信号成分の信号振幅に応答して閾値を決定する手段を更に有する。
【００２６】
これは、特定の位置変化のアクチュエータの信号成分に適合される閾値を可能とし、特に位置変化のアクチュエータの信号成分の最大振幅から最大の出力振幅に等しい閾値を引いた閾値を許容する場合がある。したがって、閾値は、位置変化のアクチュエータの信号成分のクリッピングが生じないことを補償するために設定される場合がある。
【００２７】
本発明の異なる特徴によれば、ディスクドライブメカニズムは、アクチュエータの制御信号の少なくとも１つの測定された特性に応答して閾値を動的に決定する手段を更に有する。
【００２８】
これは、適切な閾値の効率的な決定を許容する場合がある。たとえば、アクチュエータの制御信号はトラッキング成分を有し、閾値は、このトラッキング成分の振幅に応答して決定される場合がある。
【００２９】
本発明の異なる特徴によれば、振幅の変動特性は、トラッキングのアクチュエータ信号の振幅変動特性を有する。これは、アクチュエータの制御信号のアクチュエータのトラッキング信号の信号振幅の変動を適合するために選択される。
【００３０】
したがって、アクチュエータのトラッキング信号成分が位置変化のアクチュエータの信号成分の影響を許容できないほどに低下させないように、作動信号が選択される場合がある。特に、アクチュエータトラッキング信号成分は、位置変化のアクチュエータの信号成分のダイナミックレンジの変動を補償するために使用される必要がある。
【００３１】
本発明の異なる特徴によれば、ディスクドライブメカニズムは、位置変化サイズを決定する手段を更に有し、作動時間を決定する手段は、位置変化のサイズが閾値を下回る場合に絶対値を有する時間として作動時間を決定し、位置変化のサイズが閾値を超える場合に位置変化信号の極性に関して逆の極性の振幅をアクチュエータ制御信号が有する時間として作動時間を決定するために作用する。
【００３２】
この特徴は、最適な性能を達成することができるように現在の状態に適合可能となる作動時間を決定するアプローチを提供する場合がある。たとえば、ディスクドライブメカニズムは、長い複数のトラックジャンプと同様に小さな１つのトラックジャンプを実行するために作用する場合がある。１つのトラックジャンプは、互いに近い短い加速及び制動パルスを典型的に必要とし、長いジャンプは、更に離れて配置される長いパルスを必要とする場合がある。したがって、１つのトラックジャンプは、アクチュエータ制御信号が重要な振幅の逆の極性を表示しない短い位置変化のインターバルを示す場合がある。したがって、作動時間は、アクチュエータ制御信号がかなり低いときであるのが好ましい。しかし、大きなジャンプについてパルスが更に離れ、これに応じて異なる極性の異なる時間インターバルに位置される場合がある。反対の極性を有するアクチュエータ制御信号による最大の補償を達成するため、絶対振幅は比較的大きいことが有利である。したがって、異なる要件及び優先は、異なる位置変化のサイズについて生じる場合があり、このため、現在の特徴が考慮されることが可能となる。
【００３３】
本発明の異なる特徴によれば、作動時間を決定する手段は、アクチュエータ制御信号が第一の極性を有する第一のインターバルとアクチュエータ制御信号が反対の第二の極性を有する第二のインターバルとを決定し、第一のインターバルにおける加速の位置変化のアクチュエータの信号成分のための第一の作動時間と第二のインターバルにおける減速の位置変化のアクチュエータ信号のための第二の作動時間を決定するために作用する。
【００３４】
この特徴は、加速パルス及び制動パルスの両者について適切な作動時間を決定する有効かつ低い複雑さの手段を可能にする場合がある。
【００３５】
本発明の異なる特徴によれば、振幅の変動特性は、ディスクの回転角度によるアクチュエータ制御信号の変動を示す。
【００３６】
好ましくは、位置変化のアクチュエータの信号成分は、加速の位置変化のアクチュエータの信号成分及び／又は減速の位置変化のアクチュエータの信号成分である。好ましくは、アクチュエータ制御信号は、電圧及び／又は電流信号である。
【００３７】
本発明の第二の態様によれば、アクチュエータ制御信号に応答してレンズの実質的な半径方向の動きを制御するためのアクチュエータを有するディスクメカニズムの動作方法が提供され、当該方法は、アクチュエータ制御信号を発生するステップ、アクチュエータ制御信号をアクチュエータに供給するステップ、アクチュエータ制御信号の時間的な変動を示す、アクチュエータ制御信号の振幅の変動特性を決定するステップ、振幅変動特性に応答して位置変化のアクチュエータの信号成分について作動時間を決定するステップ、作動時間に応答してアクチュエータの制御信号に位置変化のアクチュエータの信号成分を含めるステップを含んでいる。
【００３８】
本発明のこれらの態様、特徴及び利点、並びに他の態様、特徴及び利点は、以下に記載される実施の形態を参照して明らかにされるであろう。本発明の実施の形態は、添付図面を参照して例示のみにより記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下の説明は、光ディスクドライブメカニズムに適用可能な本発明の実施の形態に焦点を当てており、レンズの半径方向の動きは、アクチュエータに供給されている電気的な加速及び減速（制動）パルスにより制御される。しかし、本発明は、この適用に制限されるものではなく、多くの他のタイプのディスクドライブメカニズムに適用される場合があることを理解されたい。
【００４０】
図１は、本発明の実施の形態に係る光ディスク駆動メカニズム１００を説明する図である。  
図１は、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサティルディスク（ＤＶＤ）、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク又は類似のもののような光ディスク１０１を例示している。光ディスク１０１は、軸１０３に配置され、軸１０３が回転されたときに回転する。軸１０３は、回転モータコントローラ１０７により制御される回転モータ１０５に搭載される。モータコントローラ１０７は、当該技術分野で公知であるように読取り及び書き込み動作の間に適切な速度で光ディスク１０１を回転するため、電気信号を回転モータ１０５に供給する。
【００４１】
ディスクドライブメカニズム１００は、光ディスク１０１からデータを読取り又は光ディスク１０１にデータを書き込むため、レーザビームを光ディスク１０１に向けるために作用するレンズ１０９を更に有する。レンズ１０９は、明確さ及び簡単さのために、１つのレンズエレメントとして示されているが、光ディスク１０１からデータを光学的に読み取り、及び／又は光ディスク１０１にデータを書き込むために必要とされるか、望まれる機能を有する場合があることを理解されたい。かかるように、ディスクの読取り位置又は書き込み位置にレーザビームを向け、ディスクからデータを読取るために必要とされる如何なる数の光エレメント又はレンズエレメントを有する場合がある。レンズ１０９は、レンズ１０９の異なるエレメントを組み立て、これを搭載するために必要とされるか、又は望まれる機械的な構造及びコンポーネントを更に有する。
【００４２】
レンズ１０９は、スレッド１１０にスライド可能に搭載される。さらに、スレッド自身は、光ディスク１０１にわたり半径方向に延びるサポートエレメント１１１に搭載される。スレッド１１０は、スレッド１１０でのレンズ１０９の動きと同様に、サポートエレメントでのスレッド１１０の動きにより与えられる。記載された実施の形態では、スレッド１１０に関してレンズ１０９の動きにより小さくかつ正確な動きが典型的に達成され、サポートエレメント１１１のスレッド１１０の動きにより大きくかつ正確さのない動きが達成される。
【００４３】
レンズ１０９及びスレッド１１０は、レンズアクチュエータ１１３がスレッド１１０の縦方向に沿ってレンズ１０９の動きを引き入れるために作動されるように、レンズアクチュエータ１１３に結合される。したがって、レンズアクチュータ１１３は、光ディスク１０１の表面にわたりレンズ１０９の実質的な半径方向の動きを制御する場合がある。記載された実施の形態では、レンズアクチュエータ１１３は、レンズ１０９の動きであって、比較的小さな動きについてのみ正確に制御するために作用する。特に、レンズアクチュエータ１１３は、記載される実施の形態では、スレッド１１０に搭載される。したがって、レンズアクチュエータ１１３は、レンズ１０９のトラッキング、小さなジャンプ及び調節の動きを主に制御する。
【００４４】
同様に、スレッド１１０及びサポートエレメント１１１は、スレッドアクチュエータ１１２がサポートエレメント１１１の縦方向に沿ってスレッド１１０の動きを引き入れるために作動される場合があるように、スレッドアクチュエータ１１２に結合される。したがって、スレッドアクチュエータ１１２は、光ディスク１０１の表面にわたり、スレッド１１０及びレンズ１０９の実質的に半径方向の動きを制御する場合がある。記載される実施の形態では、スレッドアクチュエータ１１２は、スレッド１１０の大きな動きを比較的低い精度でのみ制御するために作用する。したがって、スレッドアクチュエータ１１２は、レンズ１０９の大きな動きを主に制御する。
【００４５】
特に、サポートエレメント１１１は、スレッド１１０がかみ合うねじいと（thread）を含むスピンドルを有する場合がある。スレッドアクチュエータ１１２は、スピンドルを回転し、スピンドルに沿った縦方向の動きがスレッド１１０に引き入れる場合がある。レンズは、ボイスコイルモニタからなるレンズアクチュエータ１１３により移動される場合がある。このケースでは、レンズは、スレッド１１０上の磁石間でレンズ１０９を含むレンズホルダで固定されたコイルにおける電流で生じた電磁力により移動される。
【００４６】
レンズ１０９は、レンズ１０９の読取りエレメントからの信号を受け、光ディスク１０１からの読取られたデータを発生するために作用する読み取りプロセッサ１１７に結合される。
【００４７】
レンズ１０９は、レンズ１０９が光ディスク１０１のトラックに正確に追従するようにアクチュエータ１１３を制御するために使用されるトラッキング信号成分を生成するために作用するトラッキングプロセッサ１１９に更に結合される。
【００４８】
適切なトラッキング信号成分を生成するための当該技術分野で公知の適切な方法が使用される場合があることを理解されたい。
【００４９】
例として、光ディスク１０１は、光ディスク１０１が回転するときに発振する所与の回転角でのトラックの半径方向の位置となる偏心の角度を有する場合がある。典型的に、トラックの半径方向の位置における変動は、偏心のディスクについて支配的な正弦波である。
【００５０】
トラッキングプロセッサ１１９は、この変動を検出し、当該技術分野で公知であるように実質的に正弦波信号を発生するために作用する。したがって、トラッキングプロセッサ１１９は、読取られている（又は書込みされている）トラックの半径方向の動きに対応するトラッキング信号成分を生成する。
【００５１】
トラッキングプロセッサ１１９は、アクチュエータコントローラ１１５に結合される。トラッキング信号成分は、サポートエレメント１１１に沿ってスレッド１１０の半径方向に動きと同様に、スレッド１１０に沿ってレンズ１０９の半径方向の動きを制御するアクチュエータ制御信号を発生するアクチュエータコントローラ１１５に供給される。したがって、特に、アクチュエータコントローラ１１５は、アクチュエータ１１３のための信号とスレッドアクチュエータ１１４のための信号とを含むアクチュエータ制御信号を発生する。記載される実施の形態では、アクチュエータ制御信号は、アナログ電圧信号であるが、他の実施の形態では、他の信号のタイプが適切な電流発生器からの電流信号を含んで使用される場合がある。
【００５２】
したがって、例では、トラッキングプロセッサ１１９及びアクチュエータコントローラ１１５は、アクチュエータ１１３に供給されるとき、回転の間にディスク上のトラックの半径方向の動きを追跡するやり方でレンズを移動するのに必要とされる力を生成するアクチュエータ制御信号を生成する。
【００５３】
図２は、偏心の光ディスク上のトラックを追跡するのに発生されるアクチュエータ制御信号２０１の例を説明している。分かるように、アクチュエータ制御信号２０１は、トラックの正弦波の半径方向の動きを反映する実質的な正弦波である。実質的に正弦波のアクチュエータ制御信号の周期は、光ディスクの回転時間に等しい。
【００５４】
アクチュエータコントローラ１１５は、アクチュエータ制御信号の制限されたダイナミックレンジを有する。特定の例として、アクチュエータコントローラ１１５は、電流供給電圧の特性及びアクチュエータコントローラ１１５の出力回路の構成の特性のため、−１．２ボルトと＋１．２ボルトの間の出力信号を生成することができるものとする。他の実施の形態では、ダイナミックレンジは、たとえばアクチュエータの入力要件のような他のファクタにより制限される場合があることを理解されたい。
【００５５】
ディスクドライブ１００は、光ディスク１０１の異なる部分にレンズ１０９が動くのを必要とするときを判定する位置変化プロセッサ１２１を更に有する。特に、位置変化プロセッサ１２１は、異なるトラックへのジャンプが必要とされるときを判定する。この位置変化は、光ディスクの中心に向かうか又は中心から離れる場合があり、如何なるサイズの場合がある。たとえば、１つのトラックジャンプ又は複数のトラックジャンプは、位置変化プロセッサ１２１により誘発される場合がある。
【００５６】
位置変化プロセッサ１２１は、アクチュエータ１１３に供給されたとき、所望のジャンプを行わせる位置変化のアクチュエータの信号成分を生成する変化信号発生器１２３に結合される。特に、変化信号発生器１２３は、所望の方向における動きをアクチュエータ１１３に始動させる加速パルスを生成する。変化信号発生器１２３は、反対の極性を有し、結果的にアクチュエータ１１３に制動させる減速又は制動パルスを更に発生する。振幅のプロファイルと加速及び制動パルスの期間を制御することで、正確なジャンプを達成することができる。
【００５７】
変化信号発生器１２３は、レンズ位置の所望の変化となるスレッドアクチュエータ１１４のための位置変化信号を生成するアクチュエータコントローラ１１５に結合される。しかし、この動きは、十分に正確ではない場合があり、したがって、正確な調節信号はアクチュエータ１１３の制御信号に付加される場合がある。したがって、位置変化のアクチュエータの信号成分は、トラッキングプロセッサ１１９から受信されたトラッキングアクチュエータの制御信号と結合される場合がある。特に、アクチュエータコントローラ１１５は、位置変化のアクチュエータの信号成分をトラッキングアクチュエータの制御信号に単に付加し、結果的に得られた信号をアクチュエータ１１３に出力する。
【００５８】
一方の位置から別の位置にレンズを移動するとき、２つの可能性がある。小さな動き又はジャンプについて、正確な動きはスレッド１１０に関してレンズ１０９を移動するのみにより達成される場合がある。典型的に、これは、約６０トラックまでのジャンプについて有効である。大きな動きについて、これは、サポートエレメント１１１のスレッド１１０を移動させることで達成される。この最後の種類の位置変化について、増加された精度の動きは、２つのやり方で達成される場合がある。１つは、スレッド１１０の動きの間に通過したトラックをカウントし、スレッド１１０に関するレンズ１０９の動きを使用して良好な（正確な）ジャンプを実行することである。別の方法は、（トラック数により決定される）必要とされる距離にわたりスレッドを移動させ、トラックを再び捕捉するために良好なジャンプを続けて実行する。この後者は、レンズ１０９の正しいジャンプを必要とする場合があり、これはスレッドの変位がそれ自身で十分に正確ではないためである。典型的に、位置の変化は、フィードバック制御ループにより少なくとも部分的に制御される速度プロファイルに従ってアクチュエータにより達成される。
【００５９】
本発明の実施の形態は、スレッド１１０に関するレンズ１０９を移動させることでのみ達成される小さな動きへの特定の参照に従って記載される。
【００６０】
アクチュエータコントローラ１１５のダイナミックレンジは制限されているので、トラッキングアクチュエータの制御信号と位置変化のアクチュエータの信号との結合された振幅は、最大の正又は負の出力電圧を超えない。図３は、アクチュエータの位置変化のアクチュエータの信号成分の例を説明している。図３は、トラッキングアクチュエータの制御信号により課される位置変化のアクチュエータの信号のダイナミックレンジへの制約を更に示している。
【００６１】
したがって、曲線３０１は、＋１．２ボルトの最大を超える結合された信号となる位置変化のアクチュエータの信号の正の振幅を示している。したがって、トラッキングアクチュエータの制御信号がゼロである時間の瞬間１．３及び４．４で、位置変化のアクチュエータの信号の最大の正の出力電圧は、１．２ボルトである。時間の瞬間２．８で、トラッキングアクチュエータの制御信号は、０．６ボルトの振幅を有し、曲線３０１により示されるように、位置変化のアクチュエータ信号は、単に０．６ボルトの最大の正の振幅を有する。時間の瞬間５．９で、トラッキングアクチュエータの制御信号は−０．６ボルトであり、これに応じて、位置変化のアクチュエータの信号の正の振幅は１．８ボルトである場合がある。このように、曲線３０１は、結合されたアクチュエータの制御信号がアクチュエータコントローラ１１５のダイナミックレンジの正のエッジによりクリップされる位置変化のアクチュエータの信号の最大の正の振幅を例示している。同様に、曲線３０３は、結合されたアクチュエータの制御信号がアクチュエータコントローラ１１５のダイナミックレンジの負のエッジによりクリップされる位置変化のアクチュエータ信号の最大の負の振幅を例示している。
【００６２】
図３の曲線は、レンズのアクチュエータ１１３の変化信号発生器１２３により生成される例示的な位置変化のアクチュエータ信号を説明している。わかるように、位置変化のアクチュエータの信号は、所望の方向でアクチュエータ１１３にレンズ１０９を移動させる加速パルス３０７、及びこの方向での動きに対抗する減速（制動）パルス３０９を含んでいる。図４は、図３の位置変化のアクチュエータ信号に対応する、レンズ１０９による速度プロファイル４０１の例を説明している。
【００６３】
図３に説明されるように、位置変化のアクチュエータの信号は、アクチュエータコントローラ１１５のダイナミックレンジにより制限され、この例では、加速及び制動パルスの両者がクリップされる。位置変化のアクチュエータの信号のクリップは、レンズの動きに影響を及ぼし、著しく低減された性能となる場合がある。特定の例では、制動パルスの終わりでレンズ１０９の残りの動きが存在するように制動パルスがクリップされる。このように、トラックのジャンプは、所望のトラックから離れることとなるレンズ１０９の残りの動きにより終わる。この動きはおそらく検出され、トラッキングメカニズムにより補正されるが、トラッキングメカニズムは、連続的な特徴よりはむしろワン・オフ・エラー（one  off  error）を補正することが必要とされるので、低減された性能につながる可能性が高い。
【００６４】
本発明の発明者は、改善された性能は位置変化のアクチュエータの信号の作動時間を慎重に制御することで達成することができると認識している。したがって、好適な実施の形態では、ディスクドライブ１００は、位置変化のアクチュエータ信号の適切な作動時間を決定する作動時間プロセッサ１２５を更に有する。特に、作動時間プロセッサ１２５は、位置変化のアクチュエータ信号の加速及び制動パルスのための好適な時間を決定する場合がある。
【００６５】
好適な実施の形態では、作動時間プロセッサ１２５は、アクチュエータ制御信号の振幅変動特性を決定する。特に、作動時間プロセッサ１２５は、トラッキングプロセッサ１１９からのアクチュエータ制御信号が負の極性を有する時間、正の極性を有する時間を決定する。トラッキング信号は、典型的に、ディスクの偏心に対応して支配的な正弦波であるので、時間の関数としての振幅の変動は、光ディスクの回転角の関数としての振幅変動に対応する。
【００６６】
その後、作動時間プロセッサ１２５は、トラッキングアクチュエータ制御信号と位置変化のアクチュエータ信号の両者を含む結合されたアクチュエータの制御信号がクリップされないか、又はクリップが低減されるように、位置変化のアクチュエータ信号の適切な作動時間を決定する。作動時間プロセッサ１２５は、変化信号発生器１２３に結合され、決定された作動時間の情報を変化信号発生器１２３に供給し、この変化信号発生器は、作動時間（又は複数の作動時間）で生じるように加速及び／又は制動パルスのタイミングを取る。
【００６７】
振幅変動特性に応答して作動時間を決定するか、又は作動時間に応答してアクチュエータ制御信号に位置変化のアクチュエータ信号を含める適切な手段が使用される場合があることを理解されたい。以下では、異なるアプリケーションの作動時間の適切な決定の特定の例が記載される。
【００６８】
図５は、光ディスク１０１の偏心を追跡するためにアクチュエータ１１３に供給されるべきアクチュエータの制御信号５０１の例を説明している。レンズ１０９の位置変化が必要とされない場合、この信号はアクチュエータに供給され、現在のトラックの半径方向の動きにレンズ１０９に追従させる。例示的な実現は、このアクチュエータの制御信号５０１を参照して記載される。
【００６９】
図６は、本発明の実施の形態に係る位置変化のアクチュエータ信号６０１を説明する。図６は、（図３と同様に）トラッキングアクチュエータの制御信号５０１により課される位置変化のアクチュエータ信号のクリッピングレベル６０３、６０５を更に説明している。
【００７０】
本実施の形態によれば、作動時間プロセッサ１２５は、位置変化のアクチュエータ信号６０１の加速パルス６０７及び制動パルス６０９の適切な作動時間を決定する。作動時間プロセッサ１２５は、この例では、加速パルス６０７が所望の方向でレンズ１０９を移動させるために正の振幅を有することを判定する。結果的に、制動パルス６０９は、この動きに対抗するために負の振幅を有する。
【００７１】
作動時間プロセッサ１２５は、トラッキングアクチュエータの制御信号５０１を評価するのを始め、そのインターバルで、トラッキングアクチュエータの制御信号が正及び負の極性を有することを判定する。たとえば、アクチュエータの制御信号５０１が時間の瞬間１．２から時間の瞬間４．４まで負であり、時間の瞬間４．４から時間の瞬間７．６まで正であることを判定する場合がある。これに応じて、作動時間プロセッサ１２５は、アクチュエータ制御信号の極性が位置変化のアクチュエータ信号の反対の極性であるインターバルにおけるそれぞれのパルスについて作動時間を決定するのを始める。特定の例では、１．５の作動時間は、加速パルスについて決定され、５．７の作動時間は、制動パルス６０９について決定される。
【００７２】
したがって、作動時間プロセッサ１２５は、この実施の形態では、アクチュエータ制御信号の極性と位置変化のアクチュエータの信号成分の極性とが反対であるインターバル内での作動時間を判定する。これに応じて、アクチュエータの制御信号は、位置変化のアクチュエータ信号のダイナミックレンジを制限せず、実際に、アクチュエータ制御信号が位置変化のアクチュエータ信号の振幅を効果的にオフセットする場合があるので、アクチュエータコントローラ１１５の出力ダイナミックレンジのそれを超えるダイナミックレンジを増加させる場合がある。
【００７３】
図６の特定の例では、加速パルス６０７はなおクリップされるが、クリップは図３の例に関して低減される場合がある。さらに、例示されるように、制動パルス６０９はこのケースではクリップされない。
【００７４】
図７は、図６の位置変化のアクチュエータ信号６０１により生じるレンズ１０９の速度プロファイル７０１を説明している。分かるように、作動時間の決定は、レンズ１０９の残りの動きなしでジャンプが終了するのを可能にし、したがって全体としてディスクドライブ１００の改善された性能を可能にする。
【００７５】
他の実施の形態では、更に複雑なアルゴリズムは、反対の極性の窓内での適切な作動時間を選択するために使用することができる。
【００７６】
１実施の形態では、作動時間は、できるだけ高い最小の絶対振幅を有する位置変化信号に関連する時間インターバルとなる時間である。特に、変化信号発生器１２３は、たとえば加速パルスの期間を決定し、この情報を作動時間プロセッサ１２５に供給する場合がある。作動時間プロセッサ１２５は、次いで、この期間のインターバルでのトラッキングアクチュエータの制御信号を考慮する。インターバルでの最小の振幅は、これが互いに加算されたときに位置変化のアクチュエータ信号の最小のオフセットに対応し、位置変化のアクチュエータ信号のダイナミックレンジについて制限ファクタとなるときに決定される。次いで、作動時間プロセッサ１２５は、次いでインターバルを移動し、より高い最小の絶対値の振幅が達成されたかを判定する場合がある。したがって、最も高い最小の振幅が得られるインターバルの時間オフセットが選択され、これにより位置変化のアクチュエータの信号成分のダイナミックレンジが最大にされることが保証される。次いで、作動時間は、インターバルの開始の時間の瞬間として設定される。
【００７７】
簡単な実施の形態では、作動時間は、絶対値の振幅が閾値を超える反対の極性のインターバルでの第一の時間の瞬間として簡単に設定される。たとえば、位置変更のアクチュエータ信号のダイナミックレンジは、−１．３ボルトから＋１．３ボルトであり、アクチュエータコントローラ出力のダイナミックレンジは、−１．２ボルトから＋１．２ボルトであることが知られている。このケースでは、トラッキングアクチュエータの制御信号が１ボルトのピーク・トゥ・ピーク振幅で実質的に正弦波的に変動するのを作動時間プロセッサ１２５が判定した場合、作動時間プロセッサ１２５は、−０．１ボルトの閾値以下にトラッキングアクチュエータの制御信号が下がる時間として正のパルスの作動時間を単に設定し、＋０．１ボルトの閾値を超えてトラッキングアクチュエータの制御信号が増加した時間として負のパルスの作動時間を設定する場合がある。このように、非常に簡単なアプローチは、アクチュエータコントローラの出力のダイナミックレンジを超えるダイナミックレンジを有する位置変化のアクチュエータ信号がクリップされないことを保証するために使用される。
【００７８】
幾つかの実施の形態では、位置変化のアクチュエータ信号の特徴に応答して閾値が決定される場合がある。たとえば、アクチュエータコントローラの出力の最大の出力振幅から位置変化のアクチュエータ信号の最大振幅を引くことで閾値が決定される場合がある。したがって、先の例に示されるように、アクチュエータコントローラの出力の最大振幅が１．２ボルトであり、位置変化のアクチュエータ信号の最大振幅が＋１．３ボルトである場合、閾値は１．２Ｖ−１．３Ｖ＝−０．１Ｖに設定される。位置変化のアクチュエータ信号の最大電圧が１．５Ｖである場合、閾値は１．２Ｖ−１．５Ｖ＝−０．３Ｖに設定される。したがって、閾値は、この実施の形態では、位置変化のアクチュエータ信号に適合され、特に、位置変化のアクチュエータ信号のクリップを防止又は低減するために設定される。
【００７９】
幾つかの実施の形態では、アクチュエータの制御信号の測定された特性に応答して閾値が決定される場合がある。たとえば、低い偏心の程度のためにトラッキングプロセッサ１１９からのアクチュエータの制御信号がほんの０．２ボルトの最大振幅を有する場合、先の計算により、決して超えることのない閾値が得られ、これにより作動時間が決定されない。このケースでは、閾値は代わりに最少にされるクリップが得られるレベルに設定される場合がある。たとえば、位置変化パルスの期間が知られている場合、このケースでは閾値は、トラッキングアクチュエータの制御信号からのオフセットができるだけ大きいときに位置されるパルスにおける結果に設定される場合がある。たとえ、これにより位置変化パルスのクリップが得られた場合であっても、クリッピングはできるだけ多く低減される。
【００８０】
たとえば、位置変化パルスの期間がトラッキングアクチュエータの制御信号の周期の４分の１である場合、閾値は−０．１Ｖに設定される場合がある。これにより、−０．１Ｖと−０．２Ｖ（及び−０．１Ｖに戻る）との間の値をトラッキングアクチュエータの制御信号が有する時間の間に出力されるべき位置変化のパルスが得られ、したがってこの特定のトラッキングアクチュエータの制御信号について可能性のある最も大きなオフセットが得られる。
【００８１】
幾つかの実施の形態では、アクチュエータの制御信号の絶対値が閾値以下に下がる時間的な瞬間として作動時間が単に決定される場合がある。したがって、反対の極性を有する信号から十分な補償を提供するため、アクチュエータの制御信号の絶対値が所与の閾値よりも高いときに作動時間が決定される、先に記載の実施の形態とは対照的に、本実施の形態は、アクチュエータの制御信号の振幅が位置変化のアクチュエータ信号のダイナミックレンジの許容できない制約を生じないように十分に低いことを保証する。たとえば、位置変化のアクチュエータ信号のダイナミックレンジが±０．８Ｖである場合、０．４Ｖにまでの同じ極性のアクチュエータ制御信号の振幅についてクリッピングが生じない。したがって、アクチュエータの制御信号が０．３Ｖ以下に下がる時間の瞬間に作動時間を設定することで、位置変化のアクチュエータ信号のクリップが低減又は防止される。
【００８２】
この実施の形態は、いずれかの極性の位置変化のアクチュエータ信号に適した作動時間を選択するという利点、及び、位置変化のアクチュエータ信号が互いに近い両方の極性の信号成分を含む場合がある応用について特に適するという利点を有する。図８は、アクチュエータコントローラ１１５からアクチュエータの制御出力信号８０１の例を説明している。例では、１つのトラックステップは、短い加速パルスを供給し、その直後に短い制動パルスを後続させることで実行される。
【００８３】
図８は、アクチュエータの制御出力信号８０１が高い絶対値を有する時間で、第一の加速パルス８０３及び第一の制動パルス８０５が実行される例を説明している。わかるように、アクチュエータの制御出力信号８０１の高い負の振幅は、制動パルス８０５にクリップさせる。図８は、アクチュエータの制御出力信号８０１の絶対値が閾値８０９以下に下がるときに第二の加速パルス８０７のための作動時間を決定する例を更に示している。第二の加速パルス８０７には、制動パルス８１１が後続する。図８に説明されるように、作動時間の選択により達成されるアクチュエータの制御出力信号８０１の低い絶対振幅は、大きな負及び正のパルスの両方がクリップなしに受容されるのを可能にする。
【００８４】
他の実施の形態では、アクチュエータの制御信号のゼロクロスが決定され、これに応じて作動時間が決定される。たとえば、作動時間は、ゼロクロスに近いように設定される場合がある。このことは、アクチュエータの制御信号の振幅がロウであることを示し、大きな正及び負の位置変化のアクチュエータの信号の振幅が許容されるためである。
【００８５】
幾つかの実施の形態では、作動時間のプロセッサ１２５は、アクチュエータの制御信号が反対の極性を有する時間、又は絶対値の振幅が閾値以下のである時間のいずれかとして作動時間を決定するために作用する場合がある。さらに、作動時間プロセッサ１２５は、この実施の形態では、位置変化のサイズに依存して２つのアルゴリズムの間で切替え可能であることが好ましい。したがって、加速パルス及び制動パルスが重要なインターバルで典型的に分離される大きな位置変化について、作動時間プロセッサ１２５は、反対の極性の大きな振幅を達成するための作動時間を決定する。しかし、加速パルスの直後に制動パルスが後続する小さな位置変化について、作動時間プロセッサ１２５は、アクチュエータの制御信号の絶対値が所与の閾値以下に下がる時間として作動時間を決定する。したがって、作動時間を決定するアルゴリズムは、現在の動作に適するように、動的に選択される場合がある。
【００８６】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの組み合わせを含む適切な形式で実現することができる。しかし、好ましくは、本発明は、１以上のデータプロセッサ及び／又はデジタルシグナルプロセッサで実行されているコンピュータソフトウェアとして部分的に実現される。本発明の実施の形態のエレメント及びコンポーネントは、何れか適切なやり方で物理的、機能的及び論理的に実現される場合がある。確かに、機能は、単一のユニット、複数のユニット、又は他の機能ユニットの一部として実現される場合がある。かかるように、本発明は、単一のユニットで実現されるか、異なるユニットとプロセッサの間で物理的及び機能的に分散される場合がある。
【００８７】
本発明は好適な実施の形態と共に記載されたが、本実施の形態で述べた特定の形式に制限されることが意図されない。むしろ、本発明の範囲は、特許請求の範囲によってのみ制限される。請求項では、用語「有する“comprising”」は、他のエレメント又はステップの存在を排除するものではない。さらに、個々に列挙されているが、複数の手段、エレメント又は方法ステップは、たとえば単一のユニット又はプロセッサにより実現される場合がある。さらに、個々の特徴は異なる請求項で含まれる場合があるが、これらは有効に結合される場合があり、異なる請求項における包含は、特徴の組み合わせが実施可能及び／又は有効ではないことを含まない。さらに、単数の参照は、複数を排除するものではない。したがって、“ａ”、“ａｎ”、“ｆｉｒｓｔ”、“ｓｅｃｏｎｄ”等は、複数を排除しない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態に係るディスクドライブメカニズムを例示する図である。
【図２】偏心的な光ディスクのトラックを追跡するためのアクチュエータ制御信号の例を説明する図である。
【図３】アクチュエータのための位置変化のアクチュエータの信号成分の例を説明する図である。
【図４】レンズの速度プロファイルの例を説明する図である。
【図５】アクチュエータに供給されるアクチュエータ制御信号の例を例示する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る位置変化のアクチュエータ信号を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るレンズの速度プロファイルを説明する図である。
【図８】アクチュエータコントローラからのアクチュエータ制御信号の出力信号の例を説明する図である。
【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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【国際調査報告】
2007511028.tif 000011
2007511028.tif 000012
2007511028.tif 000013