(57)【要約】  光ディスクドライブ装置１を制御する方法が記載される。光ディスクドライブ装置は、ディスクのレコードトラックをスキャニングするスキャニング手段３０であって、ディスク２に関して位置合わせされる少なくとも１つのリード／ライトエレメント３４、読取り信号ＳRを発生する少なくとも１つの検出手段３５、少なくとも１つのリード／ライトエレメントの位置合わせを制御するアクチュエータ手段５０を有するスキャニング手段と、読取り信号を受け、前記読取り信号の少なくとも１つの信号成分に基づいて少なくとも１つのアクチュエータ制御信号ＳCRを発生し、少なくとも１つの可変利得γを有する制御回路２９０とを有する。制御回路、アクチュエータ手段、リード／ライトエレメント及び検出手段は、クリティカル周波数ωCPを有する制御ループ２００を画定し、本方法は、クリティカル周波数に対応する予め定義されたレンジにおける周波数を有する信号成分について、レンジ外の周波数を有する信号成分の値よりも低い値に利得を選択的に設定するステップを含む。
2007510247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスクドライブ装置を制御する方法であって、
前記ディスクドライブ装置は、
ディスクのレコードトラックをスキャニングするスキャニング手段であって、ディスクに関して位置合わせされる少なくとも１つのリード／ライトエレメント、読取り信号を発生する少なくとも１つの検出手段、前記少なくとも１つのリード／ライトエレメントの位置合わせを制御するアクチュエータ手段を有するスキャニング手段と、
前記読取り信号を受け、前記読取り信号の少なくとも１つの信号成分に基づいて少なくとも１つのアクチュエータ制御信号を発生し、少なくとも１つの可変利得を有する制御回路とを有し、
前記制御回路、前記アクチュエータ手段、前記リード／ライトエレメント及び前記検出手段は、クリティカル周波数を有する制御ループを画定し、
当該方法は、前記クリティカル周波数に対応する予め定義されたレンジにおける周波数を有する信号成分について、前記レンジ外の周波数を有する信号成分の値よりも低い値に利得を選択的に設定するステップを含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記利得は、予め定義されたショックの閾値以下の振幅を有する信号成分について定数値を有し、
前記予め定義されたショックの閾値を超える振幅を有する信号成分について、前記利得は可変の値だけ増加し、
前記利得の増加は、前記レンジ外の周波数を有する信号成分についての利得の増加に比較して、前記予め定義されたレンジ内の周波数を有する信号成分について低い、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記定数値は、線形制御の設計に対応する、
請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記読取り信号を受けるステップと、
前記読取り信号を動的にフィルタリングするステップと、
予め定義されたショックの閾値以下の振幅を有するフィルタリングされた信号成分を第一の利得を印加するステップと、
前記予め定義されたショックの閾値を超える振幅を有するフィルタリングされた信号成分に前記第一の利得よりも高い第二の利得を印加するステップと、
を含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記動的にフィルタリングするステップは、前記クリティカル周波数の近くにある周波数を有する信号成分を選択的に抑圧するステップを含む、
請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記利得の増加は、対応するフィルタリングされた信号成分の振幅に比例する、
請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記アクチュエータ手段は、ラジアルアクチュエータを有し、前記可変の利得は、前記ラジアルアクチュエータを制御するためのラジアル制御ループにおける利得である、
請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記アクチュエータ手段は、フォーカルアクチュエータを有し、前記可変の利得は、前記フォーカルアクチュエータを制御するためのフォーカル制御ループにおける利得である、
請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記アクチュエータ手段は、チルトアクチュエータを有し、前記可変利得は、前記チルトアクチュエータを制御するためのチルト制御ループにおける利得である、
請求項１記載の方法。
【請求項１０】
ディスク駆動装置で使用される制御回路であって、
検出手段からの読取り信号を受ける入力と、
前記読取り信号の少なくとも１つの信号成分に基づいて少なくとも１つのアクチュエータ制御信号を供給する少なくとも１つの出力とを有し、
当該制御回路は、可変の利得を有し、ショックを受けたか否かに依存して、及び／又はショックの大きさに依存してその利得を設定するために調整され、
当該制御回路は、予め定義された周波数レンジ内に周波数を有する信号成分を減衰するダイナミックフィルタを有する、
ことを特徴とする制御回路。
【請求項１１】
前記ダイナミックフィルタは、ノッチフィルタである、
請求項１０記載の制御回路。
【請求項１２】
前記ダイナミックフィルタは、低域通過フィルタを有する、
請求項１０記載の制御回路。
【請求項１３】
定数の利得を提供する定数増幅部分と、可変の利得を提供する可変増幅部分とを有する可変増幅器を有し、
前記ダイナミックフィルタは、前記可変の増幅部分の入力に設けられる、
請求項１０記載の制御回路。
【請求項１４】
ディスクのレコードトラックをスキャニングするスキャニング手段であって、ディスクに関して位置合わせされる少なくとも１つのリード／ライトエレメント、読取り信号を発生する少なくとも１つの検出手段、前記少なくとも１つのリード／ライトエレメントの位置合わせを制御するアクチュエータ手段を有するスキャニング手段と、
前記読取り信号を受け、前記読取り信号の少なくとも１つの信号成分に基づいて少なくとも１つのアクチュエータ制御信号を発生し、少なくとも１つの可変利得を有する制御回路とを有し、
前記制御回路、前記アクチュエータ手段、前記リード／ライトエレメント及び前記検出手段は、クリティカル周波数を有する制御ループを画定し、
前記制御回路は、請求項１記載の方法を実行するために適合される、
ことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項１５】
ディスクのレコードトラックをスキャニングするスキャニング手段であって、ディスクに関して位置合わせされる少なくとも１つのリード／ライトエレメント、読取り信号を発生する少なくとも１つの検出手段、前記少なくとも１つのリード／ライトエレメントの位置合わせを制御するアクチュエータ手段を有するスキャニング手段と、
前記読取り信号を受け、前記読取り信号の少なくとも１つの信号成分に基づいて少なくとも１つのアクチュエータ制御信号を発生し、少なくとも１つの可変利得を有する、請求項１０記載の制御回路とを有し、
前記制御回路、前記アクチュエータ手段、前記リード／ライトエレメント及び前記検出手段は、クリティカル周波数を有する制御ループを画定する、
ことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項１６】
前記ダイナミックフィルタの前記予め定義された周波数レンジは、前記制御ループの前記クリティカル周波数に対応する、
請求項１５記載のディスク駆動装置。
【請求項１７】
前記アクチュエータ手段は、前記少なくとも１つのリード／ライトエレメントの半径方向の位置を制御し、及び／又は前記少なくとも１つのリード／ライトエレメントの軸方向の位置を制御し、及び／又は前記少なくとも１つのリード／ライトエレメントのチルトの位置を制御するために設計される、
請求項１４又は１５記載のディスク駆動装置。
【請求項１８】
前記検出手段は光検出器を有する、
請求項１４又は１５記載のディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ストレージディスクへの情報の書き込み、及び／又はストレージディスクからの情報の読取りを行うディスク駆動装置に関する。本発明の概念は磁気ディスクにも適用されるが、本発明は、特に光ディスクに当てはまり、この理由のため、本発明は、以下では光ディスクについて記載され、対応するディスク駆動装置は、「光ディスクドライブ」としても示される。
【背景技術】
【０００２】
一般に知られているように、光ストレージディスクは、情報がデータパターンの形式で記憶される場合がある記憶空間からなる、連続的な螺旋の形式であるか、又は複数の同心円の形式のいずれかである少なくとも１つのトラックを有する。光ディスクは、リードオンリタイプであり、この場合、ユーザにより読み取ることができるのみである情報は、製造の間に記録される。また、光ストレージディスクは、書き込み可能なタイプである場合もあり、この場合、情報はユーザにより記憶される場合がある。光ストレージディスクの記憶空間に情報を書き込むため、又はディスクから情報を読取るため、光ディスクドライブは、一方で光ディスクを受けて回転する回転手段を有し、他方で典型的にはレーザビームである光ビームを発生し、かかるレーザビームでストレージトラックをスキャニングする光手段を有する。一般的な光ディスクの技術、光ディスクに情報が記憶される方式、及び、光データが光ディスクから読取られる方式は一般に知られているので、更に詳細にこれらの技術を説明する必要はない。
【０００３】
光ディスクを回転するため、光ディスクドライブは、典型的に、光ディスクの中央部分に係合するハブを駆動するモータを有する。通常、モータは、スピンドルモータとして実現され、モータにより駆動されるハブは、モータのスピンドル軸に直接配置される場合がある。
【０００４】
回転するディスクを光学的にスキャニングするため、光ディスクドライブは、光ビーム発生装置（典型的にはレーザダイオード）、ディスクの焦点スポットに光ビームを集中する対物レンズ、及び、ディスクから反射された反射光を受け、電気的な検出器の出力信号を発生する光検出器を有する。光検出器は、複数の検出器セグメントを有し、それぞれのセグメントは、個々のセグメント出力信号を供給する。
【０００５】
動作の間、光ビームは、ディスクに集中されたままであるべきである。このため、対物レンズは、軸方向に置き換え可能に配置され、光ディスクドライブは、対物レンズの軸の位置を制御するためのフォーカルアクチュエータ手段を有する。さらに、焦点のスポットは、トラックと揃ったままであるか、又は、新たなトラックに関して位置合わせ可能であるべきである。このため、少なくとも対物レンズは、半径方向に置き換え可能に搭載され、光ディスクドライブは、対物レンズの半径方向の位置を制御するためにラジアルアクチュエータ手段を有する。
【０００６】
多くのディスクドライブでは、対物レンズは傾き方向に配置され、かかる光ディスクドライブは、対物レンズのチルト角を制御するチルトアクチュエータ手段を有する。
【０００７】
これらのアクチュエータを制御するため、光ディスクドライブはコントローラを有し、光検出器からの出力信号を受ける。以下に読取り信号とも呼ばれる、この信号から、コントローラは、たとえばフォーカスエラー信号、ラジアルエラー信号のような１以上のエラー信号を駆動し、これらエラー信号に基づいて、コントローラは、位置のエラーを低減又は除去するような、アクチュエータを制御するためのアクチュエータ制御信号を発生する。
【０００８】
アクチュエータ制御信号を発生するプロセスでは、コントローラは、所定の制御特性を示す。かかる制御特性は、コントローラの特徴であり、位置エラーを検出した反応としてコントローラが挙動する方式として記載される場合がある。
【０００９】
位置エラーは、実際に、異なるタイプの乱れにより引き起こされる場合がある。２つの最も重要な乱れのクラスは、１）ディスクの欠陥、２）外部ショック及び（周期的な）振動。
【００１０】
第一のカテゴリは、ブラックドットのような内部のディスク欠陥、指紋のような汚れ、スクラッチのような損傷等を含んでいる。第二のカテゴリは、ディスクドライブに衝突するオブジェクトにより引き起こされるショックを含み、ショック及び振動は、携帯用ディスクドライブ及び自動車の用途で期待される。
【００１１】
この観点での問題点は、第一のカテゴリの適切な扱いの乱れは第二のカテゴリの適切な扱いの乱れとは異なる制御特性を必要とする。慣習的に、ディスクドライブのコントローラは、固定された制御特性を有し、この特性は、第一のカテゴリの適切な扱いの乱れのために特に適合されるか（このケースでは、第二のカテゴリの乱れのケースにおいてエラー制御が最適ではない）、第二のカテゴリの適切な扱いの乱れのために特に適合されるか（このケースでは、第一のカテゴリの乱れのケースにおいてエラー制御が最適ではない）、若しくは、制御特性は妥協案である（このケースでは、第二のカテゴリの乱れのケースと同様に、第一のカテゴリの乱れのケースにおいてエラー制御は最適ではない）。コントローラが線形制御技術を適用する限り、低周波の乱れの阻止及び高周波の雑音感度の間での妥協が常に存在する。
【００１２】
従来技術では、受ける乱れのタイプに依存して、コントローラの制御特性を変えることが既に提案されている。たとえば、米国特許第4.722.079号が引用され、ここではコントローラのゲインが適合されるディスク駆動装置が開示されている。
【００１３】
乱れのタイプを判定すること、及び乱れのタイプに関連する制御特性を適合するのとは別に、乱れの定量的な評価を実行すること、及び乱れの深刻さに関する制御特性を適合することが可能である。たとえば、機械的なショックのケースでは、コントローラのゲインが増加されるだけでなく、増加の量はショックの強度に依存する場合がある。コントローラのゲインが高くなると、ドライブは強い機械的なショックに良好に抵抗することができる。したがって、強い機械的なショックのケースにおけるドライブの性能は、可能性のある最大の利得の増加に依存する。
【００１４】
この観点での一般的な問題は、ゲインが余りに高く設定される場合に、コントローラの制御ループが不安定になる場合があるので、ゲインを最終的に増加することができない点である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の一般的な目的は、コントローラの不安定のリスクを増加することなしに、コントローラのゲインを更に増加する方法を提供することにある。  
さらに、本発明の目的は、コントローラの不安定のリスクを低減するように、コントローラ特性を動的に変更するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の重要な態様によれば、ショックのケースのゲインの増加は、ショックの強度に依存するだけでなく、ショックの特徴的な周波数にも依存する。ショックが比較的低い関連する周波数であるか、又は比較的高い関連する周波数である場合、ゲインは、比較的大きな範囲に増加される。ショックが不安定のリスクに関連する予め決定された周波数レンジにおける関連する周波数を有する場合、比較的小さなレベルにゲインが増加される。実際に、かかる予め決定された周波数レンジでは、ゲインは一定に保持される場合があるか、又は低減される場合さえある。
【００１７】
本発明のこれら及び他の態様、特徴及び効果は、添付図面を参照していかに記載により更に説明される。ここで同じ参照符号は同じ又は類似の部材を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、光ディスク駆動装置１を概念的に例示しており、典型的にＤＶＤ又はＣＤである光ディスク２に情報を記憶するか、又は光ディスクから情報を読取るのに適している。ディスク２を回転するため、ディスク駆動装置１は、回転軸５を定義する、フレーム（明確さのために図示されない）に固定されるモータ４を有している。
【００１９】
ディスク駆動装置１は、光ビームによりディスク２のトラック（図示せず）をスキャニングする光学システム３０をさらに有している。より詳細には、図１Ａに説明される例示的な構成では、光システム３０は、光ビーム３２を発生するために構成される、典型的にレーザダイオードのようなレーザといった光ビーム発生手段３１を有している。以下では、光経路３９に続く異なる光ビーム３２のセクションは、参照符号３２に付加される文字ａ、ｂ、ｃ等で示される。
【００２０】
光ビーム３２は、ビームスプリッタ３３、コリメータレンズ３７及び対物レンズ３４を通過して、ディスク２に到達する（ビーム３２ｂ）。対物レンズ３４は、ディスクの記録レイヤ（明確さのために図示せず）の焦点スポットＦに光ビーム３２ｂを集中するために設計される。光ビーム３２ｂは、ディスク２から反射し（反射された光ビーム３２ｃ）、対物レンズ３４、コリメータレンズ３７及びビームスプリッタ３３を通過して、光検出器３５に到達する（ビーム３２ｄ）。例示されるケースでは、たとえばプリズムのような光エレメント３８は、ビームスプリッタ３３と光検出器３５との間に挿入される。
【００２１】
ディスク駆動装置１は、アクチュエータシステム５０を更に有し、このシステムは、ディスク２に関して対物レンズ３４を半径方向に移動すうためのラジアルアクチュエータ５１を有する。ラジアルアクチュエータは知られているので、本発明はかかるラジアルアクチュエータの設計及び機能に関連しないので、ここでは更に詳細にラジアルアクチュエータの設計及び機能を説明する必要がない。
【００２２】
ディスク２の所望の位置に正確に正しい焦点合わせを達成するため、かかる対物レンズ３４は、軸方向に搭載されており、さらに、アクチュエータシステムは、ディスク２に関して対物レンズ３４を軸方向に変位するために構成されるフォーカルアクチュエータ５２を有する。フォーカルアクチュエータは知られているので、かかるフォーカルアクチュエータ更なる設計及び動作は本発明の主題ではないので、ここでは更に詳細にかかるフォーカルアクチュエータの設計及び動作を説明する必要がない。
【００２３】
対物レンズ３４の正しいチルトの位置を達成及び維持するため、対物レンズ３４はピボットに搭載され、さらに、アクチュエータシステム５０は、ディスク２に関して対物レンズ３４を旋回するために構成されるチルトアクチュエータ５３を有する。チルトアクチュエータは知られているので、かかるチルトアクチュエータの設計及び動作は本発明の主題ではないので、かかるチルトアクチュエータの設計及び動作を更に詳細に説明する必要がない。
【００２４】
さらに、装置フレームに関して対物レンズをサポートする手段、対物レンズを軸方向及び半径方向に変位させる手段、及び対物レンズを旋回する手段は一般に知られていることに留意されたい。かかるサポート手段及び変位手段の設計及び動作は、本発明の手段ではないので、ここでは更に詳細にそれらの設計及び動作を説明する必要がない。
【００２５】
さらに、ラジアルアクチュエータ５１、フォーカルアクチュエータ５２及びチルトアクチュエータ５３は１つの統合されたアクチュエータとして実現される場合がある。
【００２６】
さらに、ディスク駆動装置１は、モータ４の制御入力に接続される第一の出力９２、ラジアルアクチュエータ５１の制御入力に接続される第二の出力９３、フォーカルアクチュエータ５２の制御入力に結合される第三の入力９４、及びチルトアクチュエータ５３の制御入力に結合される第四の出力９５を有する制御回路９０を有する。制御回路９０は、モータ４を制御するための制御信号ＳCMをその第一の出力９２で発生し、ラジアルアクチュエータ５１を制御するための制御信号ＳCRをその第二の制御出力９３で発生し、フォーカルアクチュエータ５２を制御するために制御信号ＳCFをその第三の出力９４で発生し、チルトアクチュエータ５３を制御するために制御信号ＳCTをその第四の出力で発生するために設計される。
【００２７】
さらに、制御回路９０は、光検出器３５から読取り信号ＳRを受けるための読取り信号入力９１をさらに有する。
【００２８】
図１Ｂは、光検出器３５が複数の検出器セグメント、このケースでは４つの検出器セグメント３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄを有することが示されており、これらセグメントは、個々の検出器信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ供給可能であって、これら検出器信号は、４つの検出器セグメントのそれぞれに入射する光の量を示している。検出器セグメント３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄは、セントラルアパーチャ検出器セグメントとしても示されており、四象限のコンフィギュレーションで構成されている。中央のライン３６は、第２及び第３のセグメント３５ｂ及び３５ｃから第１及び第４のセグメント３５ａ及び３５ｄを分離しており、トラック方向に対応する方向を有する。かかる４つのセグメントの検出器は一般に知られているので、その設計及び機能のさらに詳細な記載をここで与える必要がない。
【００２９】
また、図１Ｂは、制御回路９０の読取り信号入力９１が全ての個々の検出器信号を受けるための複数の入力を実際に含むことを示している。したがって、四象限の検出器の例示されるケースでは、制御回路９０の読取り信号入力９１は、かかる個々の検出器信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれを受けるための４つの入力９１ａ、９１ｂ、９１ｃ、９１ｄを実際に有する。制御回路９０は、当業者にとって明らかであるように、そこからデータ及び制御情報を導出するため、かかる個々の検出器信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを処理するために設計される。たとえば、正規化された半径方向のエラー信号ＲＥnは、
【００３０】
【数１】
2007510247.tif 000003
に従って定義される。さらに、正規化されたフォーカスエラー信号ＦＥnは、
【００３１】
【数２】
2007510247.tif 000004
に従って定義される。これらの信号ＲＥn及びＦＥnは、検出器３５の中央の光スポットの所定の種類の非対称について測定値であり、したがって、ディスクに関する光スキャニングスポットの変位に対して感度が高い。
【００３２】
なお、光検出器の設計に依存して、エラー信号の異なる定義が使用される場合がある。  
以下では、本発明は、ラジアルアクチュエータ５１を制御するケースについて特に説明されるが、同じ、又は少なくとも類似の説明はフォーカスコントロール、チルトコントロール等のケースにも当てはまる。
【００３３】
図２Ａは、トラッキング制御ループ１００を概念的に例示する簡略化されたブロック図である。制御回路９０は、レンズ３４の変位を生じさせるラジアルアクチュエータ５１について制御信号ＳCRを発生する。ラジアルアクチュエータ５１の伝達関数は、制御信号ＳCRと結果的に得られたアクチュエータの力との間の関係を表しており、Ａ（ｓ）として示される。
【００３４】
レンズ３４の伝達関数は、アクチュエータの力と結果的なレンズの変位との間の関係を表しており、Ｈ（ｓ）として示される。簡略化されたモデルでは、Ｈは
【００３５】
【数３】
2007510247.tif 000005
として書かれる。ここでｍはレンズ３４の質量を示す。
【００３６】
レンズ３４の変位は、光ビームの位置における変化を生じさせ、この変化は検出器３５により検出され、光見取り信号ＳRの変化となる。制御回路９０のエラー信号計算手段９６は、光読取り信号ＳRからラジアルエラー信号ＲＥnを計算する。検出器３５とエラー信号計算手段９６との組み合わせの伝達関数は、レンズの変位とラジアルエラー信号ＲＥnとの間の関係を表し、Ｂ（ｓ）として示される。なお、定義につき、エラー信号計算手段９６の伝達（利得）は１であり、これは、この回路が絶対的なビーム及びトラックの位置からの相対的な位置エラーを計算するためである。
【００３７】
制御回路９０の制御信号発生部分９８は、たとえばＰＩＤコントローラであって、ラジアルエラー信号ＲＥnに基づいて制御信号ＳCRを発生する。制御信号発生部分９８の伝達関数は、ラジアルエラー信号ＲＥn及び制御信号ＳCRの間の関係を表しており、Ｃ（ｓ）として示される。
【００３８】
かかる伝達関数の全てが固定されることが仮定される。  
可変の制御特性を可能にするため、制御回路９０は、この例ではエラー信号計算手段９６と制御信号発生部分９８との間に構成される、可変利得γをもつ増幅器９９を有する。利得γは、γ＝γC＋γVをとして書かれ、ここでγCは利得の定数部分を示し、γVは利得の可変部分を示す。図２Ｂは、増幅器９９の等価回路のブロック図であり、定数利得γCを有する定数増幅器９９Ａと可変利得γを有する可変増幅器９９Ｂからなるパラレル結合として増幅器９９を示している。
【００３９】
制御回路９０の設計は、システムがリニアな状態で、すなわちγV＝０であるときに安定であるできである。このリニアな状態では、閉ループの伝達関数Ｇ（ｓ）は
【００４０】
【数４】
2007510247.tif 000006
として書かれる。ここでＸ（ｓ）＝Ｃ（ｓ）・Ａ（ｓ）・Ｈ（ｓ）・Ｂ（ｓ）である。
【００４１】
当業者には明らかであるように、この閉ループの伝達関数Ｇ（ｓ）は、サーボループが動作中であるケースでは、制御信号発生手段９８の入力での小さな乱れのエラー信号計算手段９６（又は検出器３５の出力）への伝達を説明している。
【００４２】
図２Ｃは、制御ループ１００の例示的な閉ループ伝達関数Ｇ（ｓ）の周波数応答の、参照符号１０１により示される、ナイキストプロットを示すグラフである。水平軸は、実部Ｒｅ（Ｇ（ｊω））を表し、垂直軸は、虚部Ｉｍ（Ｇ（ｊω））を表している。曲線１０１の右上の端はω＝０に対応し、曲線１０１の左上の端はω=∞に対応する。
【００４３】
制御回路９０は、ショックを検出可能であって、ショック状態が検出されたときにその制御特性を調整可能である。より詳細には、制御回路９０は、ショックが検出されたケースでγVを増加するために構成され、ここで利得の大きさは受けたショックの大きさに依存する。なお、ショック検出及びこれに応じたそれらの利得の修正を利用した制御回路は、知られており、したがって、ここで更に詳細にこの観点を説明する必要がない。特に、ショック検出の方法は、如何なる種類のショック検出方法と共に本発明を実現することができるので、この観点で重要ではなく、定量的なショックの大きさの検出を可能にする方法が好ましい。
【００４４】
図２Ｃでは、参照符号１０３で示されるクリティカルポイントＣＰは、閉ループ伝達関数Ｇ（ｓ）のポイントとして定義され、ここで実部Ｒｅ（Ｇ（ｊω））は最も低い値ＲMINを有する。このクリティカルポイントＣＰに対応する周波数は、クリティカルな周波数ωCPとして示される。当業者にとって明らかなように、ＲMINの値は、γVについて最大値を決定し、ＲMINが低くなると（すなわち｜ＲMIN｜が高くなり）、γVの最大値が低くなる。クリティカル周波数ωCPのレンジにおける周波数を有するショックが生じるとき、γVがこの最大値を超える場合、システムは不安定になる。
【００４５】
図３Ａは、図２Ａに匹敵するブロック図であり、本発明が実現される半径方向の制御ループ２００を概念的に示している。このケースでは、制御回路２９０は、更なるダイナミックフィルタ２９７を有し、このフィルタは、増幅器２９９の可変増幅器２９９Ｂの入力の前に配置されるように示される。フィルタの動作は、周波数に依存する減衰Ｆ（ｓ）を導入するとして考えられ、新たな閉ループの伝達関数Ｇ’（ｓ）は、Ｇ’（ｓ）＝Ｇ（ｓ）・Ｆ（ｓ）として書かれる。
【００４６】
ダイナミックフィルタ２９７は、クリティカル周波数ωCPのレンジにおける周波数を選択的に抑圧するために設計される。適切には、ダイナミックフィルタ２９７は、帯域阻止フィルタ又はノッチフィルタとして設計され、図３Ｂに例示されるように、クリティカル周波数ωCPに近似的に等しい中心周波数ω0を有する。なお、フィルタ２９７は、低域通過フィルタとして設計される場合もある。
【００４７】
図３Ｃは、本発明に係る可変増幅器部分２９９Ｂの可変の利得の挙動を概念的に示すグラフである。水平軸は、可変増幅器部分２９９Ｂの入力で受信された信号ＳINの大きさ（任意の単位）を表し、垂直軸は、結果的に得られた利得γV（任意の単位）を表す。閾値ＲT以下の振幅を有する微小な信号について、可変利得γVはゼロに等しいままである。信号の振幅が前記閾値ＲTを超える場合にのみ、可変利得γVはゼロを超える。原理的に、可変利得γVはゼロと一定のハイの値との間で切替えられることは可能であるが、リニアな関係を含むことを必要としないが、好ましくは、例示されるように、可変利得γVは信号の振幅に比例して増加する。
【００４８】
制御回路２９０の動作は以下のようである。光読取り信号ＳRがモニタされ、ショックを検出するために処理される。代替的に、メカニカルショックセンサといった個別のショック検出器が提供される場合があるが、これは図３Ａには示されていない。ショックを受けない限り、又は比較的微小なショックについて、可変利得γV＝０であり、これらエラーの周波数とは独立に利得γ＝γCである。
【００４９】
かかる閾値ＲTを超える信号の振幅を有する大きなエラーについて、エラー周波数がフィルタ２９７の阻止レンジの外にある場合、可変の利得が増加される。エラー周波数がフィルタ２９７の阻止レンジ内にある場合、可変の増幅器部分２９９Ｂの入力信号ＳINは、エラー信号の振幅よりも低く、利得の増加が低減される。フィルタ２９７の中心周波数ω0の近くでは、抑圧は、可変の増幅器部分２９９Ｂの入力信号ＳINがかかる閾値ＲTよりも低く、可変利得γVは、かかる周波数についてゼロに等しいままである。
【００５０】
図３Ｄは、図２Ｃに匹敵するグラフであって、たとえばフィルタ２９７がノッチフィルタである場合に、参照符号２０１により示される、制御ループ２００の新たな閉ループの応答周波数Ｇ‘（ｓ）のナイキストプロットを示す。容易な参照のため、オリジナルの閉ループの伝達関数Ｇ（ｓ）のオリジナルの曲線１０１も示されている。オリジナルの曲線１０１は、微小な半径方向のエラーのケースについて本発明の制御ループ２００の応答を例示すると考えられ、曲線２０１は、大きなエラーの振幅のケースについて本発明の制御ループ２００の応答を例示している。フィルタ２９７の影響は、容易に認識することができる。実際に、フィルタ２９７は、クリティカル周波数ωCPでの応答が他の周波数での応答よりも低いように、閉ループの周波数応答を成形する。
【００５１】
オリジナルの曲線１０１は、大きなエラーの振幅のケースについて、及び所定の値の定数利得γCについて、（スイッチオフにされたフィルタ２９７をもつ、本発明の制御ループ２００に等価な）フィルタ２９７のない制御ループの応答を例示するとして考えられる場合があり、曲線２０１は、同じエラーの振幅及び同じ値の定数利得γCのケースについて、本発明の制御ループ２００の応答を例示している。従来の制御ループ１００（スイッチオフにされたフィルタ２９７をもつ、本発明の制御ループ２００）のケースでは、これらのエラーの大きさは、全ての周波数について同じである可変利得の設定γVの設定につながり、曲線１０１が得られる。（フィルタ２９７がオンにスイッチされる）本発明の制御ループ２００のケースでは、同じエラーの振幅は、クリティカル周波数ωCPの周りで比較的低い可変利得γVの設定につながる。したがって、フィルタ２９７の影響は、ＲMINの絶対値が低減されることである。結果的に、可変利得γVの許容可能な最大値が増加される。
【００５２】
なお、ノッチフィルタ２９７の中心周波数ω0の正確な値は、制御ループ２００のクリティカル周波数ωCP、に依存することに留意されたい。このクリティカル周波数は、すなわち、伝達関数Ｇ’（ｓ）が、フィルタ２９７がオフにされる（すなわちフィルタの伝達関数が全ての周波数について１に等しくして）その最小値ＲMINを有する周波数である。典型的に、設計は、制御ループ２００のクリティカル周波数ωCPが比較的高く、すなわち典型的に２０００Ｈｚを超えるようにされ、これは、機械的なショックに対応する周波数レンジを良好に超えるものであって、機械的なショックに対応する周波数レンジにおける全体の周波数応答は、実質的に乱れない。
【００５３】
説明された例では、フィルタ２９７はノッチフィルタである。代替として、ショックが期待される周波数レンジを超える遮断周波数を有する低域通過フィルタを使用することも可能である。ショックは２００Ｈｚ以下の周波数を典型的に有するので、かかる遮断周波数の適切な選択は２０００Ｈｚを超えるレンジにある。また、かかる遮断周波数の適切な選択は、オリジナルのクリティカル周波数ωCPに近似的に等しい。しかし、クリティカルポイントＣＰは、できるだけ正確に置き換えられるべきであるので、遮断周波数は、オリジナルのクリティカル周波数ωCP以下に選択されることが好ましい。
【００５４】
フィルタ２９７がノッチフィルタのケースでは、適切な設計の選択は、ノッチフィルタの中心周波数ω0をオリジナルのクリティカルポイントＣＰに対応する周波数に等しくなるように選択することである。しかし、図３Ｄに例示される理想的なケースでは、ノッチフィルタの中心周波数ω0は、閉ループの伝達関数Ｇ’（ｓ）が２つのクリティカルポイントＣＰ１及びＣＰ２を有するように選択される。すなわち、Ｒｅ（Ｇ’）の最も低い値ＲMINが２つの周波数ω１及びω２について得られ、一方はω0以下であって、一方はω0を超える。
【００５５】
なお、当業者にとって、本発明は先に記載された例示的な実施の形態に限定されないが、幾つかの変形及び修正は、特許請求の範囲に定義されるように本発明の保護の範囲で可能であることは明らかであろう。
【００５６】
たとえば、フィルタ２９７及び増幅器２９９は、１つの信号処理コンポーネントに統合することができる。
【００５７】
先では、本発明は、ブロック図を参照して説明され、このブロック図は、本発明に係る装置の機能ブロックを例示している。これら１以上の機能ブロックがハードウェアで実現される場合がある、この場合、かかる機能ブロックの機能は、個々のハードウェアコンポーネントにより実行されるが、かかる機能ブロックの機能がマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ等のようなコンピュータプログラム又はプログラマブルデバイスの１以上のプログラムラインにより実行されるように、これら１以上の機能ブロックがソフトウェアで実現される場合があることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１Ａ】光ディスクドライブ装置の関連するコンポーネントを概念的に例示する図である。
【図１Ｂ】更に詳細に光検出器の実施の形態を概念的に例示する図である。
【図２Ａ】トラッキング制御ループを概念的に説明するブロック図である。
【図２Ｂ】増幅器の等価回路のブロック図である。
【図２Ｃ】本発明が実現されることのない閉ループの全体の伝達関数のナイキストプロットを示すグラフである。
【図３Ａ】本発明に係る制御ループのトラッキングを概念的に説明するブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の実現で使用するのに適した動的なフィルタの可能な周波数特性を例示するグラフである。
【図３Ｃ】可変利得の挙動を概念的に例示するグラフである。
【図３Ｄ】図３Ａの制御ループに対応する閉ループの全体の伝達関数のナイキストプロットを示すグラフである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【国際調査報告】
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