(57)【要約】ディスク（２）の記録トラックを走査しかつ読取信号（ＳR ）を発生するする走査手段（３０）と、この走査手段の少なくとも１個の読取／書込素子（３４）の位置決めを制御するアクチュエータ手段（５０）と、前記読取信号（ＳR ）を受取り、この読取信号から少なくとも１個のエラー信号（ＲＥ）を導出し、またこのエラー信号に基づいて少なくとも１個のアクチュエータ制御信号（ＳCR）を発生する制御回路（９０）とを備えるタイプのディスク駆動装置（１）における機械的衝撃を検出する方法。この方法は、衝撃（OEXT）と前記エラー信号との関係を記述する衝撃感度関数（ＳSHOCK ）を決定するステップと、前記衝撃感度関数（ＳSHOCK ）の逆関数としての衝撃感度逆関数（Ｓ-1SHOCK ）を決定する、もしくは少なくともこの衝撃感度逆関数（Ｓ-1SHOCK ）に近似する関数を求めるステップと、前記衝撃感度逆関数（Ｓ-1SHOCK ）を前記エラー信号に適用するステップとよりなるものとする。
2007505430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
‐ディスクの記録トラックを走査し、また読取信号を発生する走査手段と、
‐ディスクに対して前記走査手段の少なくとも１個の読取もしくは書込素子の位置決めを制御するアクチュエータ手段と、
‐前記読取信号を受取り、この読取信号から少なくとも１個のエラー信号を導き出し、またこのエラー信号に基づいて少なくとも１個のアクチュエータ制御信号を発生する制御回路と
を備えるディスク駆動装置の機械的衝撃を検出する方法において、
‐衝撃と、前記少なくとも１個のエラー信号との関係を記述する衝撃感度関数を決定するステップと、
‐前記衝撃感度関数の逆関数として衝撃感度逆関数を決定もしくは少なくとも近似決定するステップと、
‐前記少なくとも１個のエラー衝合に前記衝撃感度逆関数を適用するステップと
よりなることを特徴とするディスク駆動装置の機械的衝撃検出方法。
【請求項２】
前記エラー信号を積分する請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記エラー信号のＤＣ成分を抑制する請求項１記載の方法。
【請求項４】
ディスク回転周波数に対応する前記エラー信号の周波数成分を抑制する請求項１記載の方法。
【請求項５】
‐ディスクの記録トラックを走査し、また読取信号を発生する走査手段と、
‐ディスクに対して前記走査手段の少なくとも１個の読取もしくは書込素子の位置決めを制御するアクチュエータ手段と、
‐前記読取信号を受取り、この読取信号から少なくとも１個のエラー信号を導き出し、またこのエラー信号に基づいて少なくとも１個のアクチュエータ制御信号を発生する制御回路であって、可変の制御特性を有する該制御回路と
を備えるディスク駆動装置の読取もしくは書込素子をディスクに対して位置決めする方法において、
‐少なくとも１個のエラー信号を受け取るステップと、
‐前記少なくとも１個のエラー信号に衝撃感度逆関数を適用することによって機械的衝撃を検出するステップと、
‐機械的衝撃の検出に応答して、第１特性とは異なる機械的衝撃発生の際に適用できる第２特性で前記制御回路を動作させるステップと
よりなることを特徴とする読取もしくは書込素子の位置決め方法。
【請求項６】
‐ディスクの記録トラックを走査し、また読取信号を発生する走査手段と、
‐ディスクに対して前記走査手段の少なくとも１個の読取／書込素子の位置決めを制御するアクチュエータ手段と、
‐前記読取信号を受取り、この読取信号から少なくとも１個のエラー信号を導き出し、またこのエラー信号に基づいて少なくとも１個のアクチュエータ制御信号を発生する制御回路であって、可変の制御特性を有する該制御回路と、
‐前記制御回路に関連して設け、前記少なくとも１個のエラー信号を受け取る衝撃認識回路であって、前記少なくとも１個のエラー信号に衝撃感度逆関数を適用することにより機械的衝撃を検出する構成とした該衝撃認識回路と
を備えたことを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項７】
前記衝撃認識回路を、機械的衝撃の有無を示す出力信号を発生するよう構成し、
前記衝撃認識回路が前記出力信号を受け取るよう前記制御回路を前記衝撃認識回路に接続し、また
前記制御回路を、前記衝撃認識回路から受け取った出力信号に基づいて衝撃に対応する制御特性をセットする構成とした
請求項６記載のディスク駆動装置。
【請求項８】
少なくとも１個のエラー信号を受け取る入力部と、機械的衝撃の有無を示す出力信号を発生する出力部とを有する衝撃認識回路であって、少なくとも１個のエラー信号に衝撃感度逆関数を適用することによって機械的衝撃を検出するよう構成したことを特徴とする衝撃認識回路。
【請求項９】
できれば増幅器が後続する積分器を設けた請求項８記載の衝撃認識回路。
【請求項１０】
ノッチフィルタを設けた請求項９記載の衝撃認識回路。
【請求項１１】
さらに、ハイパスフィルタを設けた請求項９先位置の衝撃認識回路。
【請求項１２】
請求項９記載の衝撃認識回路を有する請求項６記載のディスク駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、全体的に、記憶ディスクに対して情報を書き込みもしくは読み取るディスク駆動装置に関するものである。本発明の要旨は磁気ディスクにも適用できるが、本発明は、以下に光ディスクに関して説明し、対応のディスク駆動装置を「光ディスク駆動装置」として示すから、本発明は、とくに、光ディスクに適用するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に知られているように、光記憶ディスクは、連続スパイラルもしくは多重同心円の形式のいずれかである少なくとも１個トラックを有し、記憶空間において情報をデータパターンとして記憶する。光ディスクは、製造中に情報を記録し、ユーザーが情報を読み取るだけのリードオンリータイプとすることができる。さらに、光記憶ディスクは、ユーザーが情報を記憶させることができる書込可能タイプとすることもできる。光記憶ディスクの記憶空間に情報を書き込むため、もしくはディスクから情報を読み取るため、光ディスク駆動装置は、一方では、光ディスクを収容して回転させる回転手段を、他方には光ビーム、代表的にはレーザビームを発生し、このレーザビームで記憶トラックを走査する光学的手段を設ける。情報を光ディスクに記録できるようにする、また光データを光ディスクから読み取れるようにした一般的な光ディスク技術は、一般的に知られており、この技術に関しては本明細書では詳細に説明しない。
【０００３】
光ディスクを回転させるためには、光ディスク駆動装置は、光ディスクの中心部に掛合するハブを駆動するモータを有するのが一般的である。通常、このモータは、スピンドルモータとして実現し、モータ駆動ハブをモータスピンドル軸に直接配置する。
【０００４】
回転するディスクを光学的に走査するため、光ディスク駆動装置は、光ビーム発生器（代表的にはレーザダイオード）と、ディスクに焦点スポットとして光ビームを合焦させる対物レンズ、およびディスクから反射した反射光を受取り、電気的検出器出力信号を発生する光検出器とを有するのが一般的である。
【０００５】
動作中、光ビームをディスク上に合焦した状態を維持すべきである。この目的のため、対物レンズは、軸線方向に移動自在にし、光ディスク駆動装置には対物レンズの軸線方向位置を制御する合焦アクチュエータ手段を設ける。さらに、焦点スポットをトラック内での整列状態を維持し、もしくは新たなトラックに対して位置決めすることができるようにしなければならない。この目的のため、少なくとも対物レンズは、半径方向に移動自在にし、光ディスク駆動装置には、対物レンズの半径方向位置を制御する半径方向アクチュエータ手段を設ける。
【０００６】
多くのディスク駆動装置では、対物レンズを傾動自在に設け、このような光ディスク駆動装置は、対物レンズの傾斜角度を制御する傾動アクチュエータ手段を設ける。
【０００７】
これらアクチュエータを制御するため、光ディスク駆動装置は、光検出器からの出力信号を受け取るコントローラを有する。この出力信号、本明細書では読取信号として称される信号からコントローラは、例えば、合焦エラー信号、半径方向エラー信号のような１個またはそれ以上のエラー信号を導きだし、これらエラー信号に基づいて、位置エラーを減少するもしくは排除するようアクチュエータを制御する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過程で、コントローラは、所定制御特性を示す。このような制御特性は、位置検出エラーの反作用として挙動する態様を表すコントローラの特徴である。
【０００９】
位置エラーは、実際には、異なるタイプの外乱によって生ずる。２個の最も重要な外乱としては、
1)ディスク欠陥
2)外部衝撃および（周期的な）振動
がある。
【００１０】
第１のカテゴリーは、ブラックドット（黒点）、指紋等の汚れ、スクラッチ等の損傷などの内的ディスク欠陥である。第２カテゴリーは、駆動装置に衝突する物体によって引き起こされる衝撃であり、これら衝撃は、主に可搬式ディスク駆動装置および車載用途で見られる。由来に基づく差異は別として、一方でディスク欠陥、他方で衝撃および振動との重要な違いは、信号外乱の周波数帯域に現れる。ディスク欠陥による信号外乱は、一般的に高周波であり、一方衝撃および振動は低周波である。
【００１１】
この点に関する問題は、第１カテゴリーの外乱を適正に処理するには、第２カテゴリーの外乱を適正に処理するのとは異なる制御特性を必要とする点である。従来、ディスク駆動装置のコントローラは、とくに、第１カテゴリーの外乱を適正に処理するのに適合するか（この場合、エラー信号は、第２カテゴリーの外乱の場合には最適ではない）、もしくは第２カテゴリーの外乱を適正に処理するのに適合するか（この場合、エラー信号は、第１カテゴリーの外乱の場合には最適ではない）のいずれか一方に固定された制御特性を有する、あるいは、折衷的な制御特性にする（この場合、エラー信号は第１カテゴリーの外乱ならびに第２カテゴリーの外乱に最適ではない）。コントローラがリニア制御技術を適用する限り、測定ノイズ対して低周波外乱排除と高周波感受性との間で妥協が常に存在する。
【００１２】
従来、受ける外乱のタイプに基づいてコントローラの利得を変化させることが提案されてきた。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】米国特許第４，７２２，０７９号明細書
【００１３】
可変利得を有するコントローラを実現できるようにするためには、外乱のタイプを即座に決定することが必要である。この目的のため、加速度を測定する個別の衝撃センサを使用することが知られており、例えば、上述の特許文献１の米国特許第４，７２２，０７９号には、光読取信号を処理して外乱タイプを決定することが記載されており、しかし、このシステムは３ビーム光学系を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明の主な目的は、位置エラーが機械的衝撃によって発生したか否かを信頼性高く検出し、かつ衝撃の強度および形を決定することができる方法を得るにある。
【００１５】
さらに、本発明の目的は、位置エラーが機械的衝撃によって発生したか否かを信頼性高く検出し、かつディスク欠陥に対しては感受性を示さない方法を得るにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の重要な態様によれば、機械的衝撃とこの結果生ずる光学的エラー信号、例えば、半径方向エラー信号、合焦エラー信号等との間の関連を周波数定義域(frequency-domain)で記述する機械的モデルを決定、もしくは機械的モデルを少なくとも近似的に決定する。このモデルは、衝撃を入力変数とし、衝撃の結果生ずる光学的エラー信号を出力変数とする伝達関数とみなすことができる。
【００１７】
本発明の第１の重要な態様によれば、伝達関数の逆関数である伝達逆関数を計算する。この伝達逆関数は、光エラー信号を入力変数、衝撃を出力変数として有する。
【００１８】
垂直方向（すなわち、ディスクの回転軸線に平行な方向）の衝撃と、水平方向（すなわち、ディスクの回転軸線に直交する方向）の衝撃との間の識別は、合焦エラー信号または半径方向エラー信号をそれぞれ考慮するときに行われる。
【００１９】
これらおよび他の本発明の態様、特徴、および利点を、以下、同一部分に対して同一の参照符号を付して示す添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２０】
図１Ａは、光ディスク２、代表的にはＤＶＤまたはＣＤに対して情報を書き込みもしくは読み取るのに適合する光ディスク駆動装置１を線図的に示す。ディスク２を回転するため、この光ディスク駆動装置１は、フレーム（説明を分かり易くするため図示しない）に固定し、モータ軸線５を規定するモータ４を有する。
【００２１】
この光ディスク駆動装置１は、さらに、光ビームによってディスク２のトラック（図示せず）を走査する光学系３０を有する。より具体的には、図１Ａに示す実施例の構成では、光学系３０には、ビーム発生手段３１、代表的には光ビーム３２を発生するレーザダイオードのようなレーザ装置を設ける。光路３９をたどる光ビーム３２の異なる部分には参照符号３２に符号ａ，ｂ，ｃ等を付して示す。
【００２２】
光ビーム３２は、ビームスプリッタ３３、コリメートレンズ３７、および対物レンズ３４を通過してディスク２に達する（ビーム３２ｂ参照）。光ビーム３２ｂは、ディスク２で反射し（反射光ビーム３２ｃ参照）、光検出器３５に達する対物レンズ３４は、光ビーム３２ｂをディスクの記録層（説明を分かり易くするため省略した）焦点スポットＦに合焦するよう設計する。
【００２３】
ディスク駆動装置１には、さらに、アクチュエータ系５０を設け、このアクチュエータ系５０は、ディスク２に対して対物レンズ３４を半径方向に位置決めする半径方向アクチュエータ５１を有する。半径方向アクチュエータ自体は既知であり、本発明は、このような半径方向アクチュエータの設計および機能に関連するものではないので、半径方向アクチュエータの設計および機能については本明細書では詳細には説明しない。
【００２４】
ディスク２の所要位置に対して正確に適正な合焦を行いかつ維持するため、この対物レンズ３４は、軸線方向に移動可能に取り付けるとともに、アクチュエータ系５０にはさらに、ディスク２に対して対物レンズ３４を軸線方向に移動させる合焦アクチュエータ５２を設ける。合焦アクチュエータ自体は既知であり、このような合焦アクチュエータの構成および作用は本発明の要旨ではないので、このような合焦アクチュエータの構成および作用については本明細書では詳細に説明しない。
【００２５】
対物レンズ３４の適正な傾斜位置をとりかつ維持するため、対物レンズ３４を回動自在に取り付け、図示の実施例では、アクチュエータ系５０は、対物レンズ３４をディスク２に対して回動させる傾動アクチュエータ５３を設ける。このような傾動アクチュエータ自体は既知であり、このような傾動アクチュエータの構造および作用は本発明の要旨ではないので、このような傾動アクチュエータの構造および作用について本明細書では詳細に説明しない。
【００２６】
装置フレームに対して対物レンズを支持する支持手段、対物レンズを軸線方向および半径方向に移動する移動手段、ならびに対物レンズを回動させる手段は、それ自体一般的に知られている。このような支持手段および移動手段の構造および作用は本発明の要旨ではないので、これらの構造および作用については本明細書では詳細に説明しない。
【００２７】
合焦アクチュエータ５２および傾動アクチュエータ５３は、一体アクチュエータとして実装することができることに注意されたい。
【００２８】
ディスク駆動装置１は、さらに、制御回路９０を有し、この制御回路９０は、モータ４の制御入力に接続した第１出力９２と、半径方向アクチュエータ５１の制御入力に接続した第２出力９３と、合焦アクチュエータ５２の制御入力に接続した第３出力９４と、傾動アクチュエータ５３の制御入力に接続した第４出力９５とを有する。制御回路９０は、第２出力９２にモータ４を制御する制御信号ＳCMを発生し、第２出力９３に半径方向アクチュエータ５１を制御する制御信号ＳCRを発生し、第３出力９４に合焦アクチュエータ５２を制御する制御信号ＳCFを発生し、第４出力９５に傾動アクチュエータ５３を制御する制御信号ＳCTを発生するよう設計する。
【００２９】
制御回路９０には、さらに、光検出器３５からの読取信号ＳR を受け取る読取信号入力９１を設ける。
【００３０】
図１Ｂには、光検出器３５が複数個の検出器セグメントよりなることを示す。図１Ｂに示す実施例では、光検出器３５は、４個の検出器セグメント３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄを有し、それぞれ個別の検出器信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを発生するようにし、これら検出器信号は、４個の象限の各々に入射する光量を表す。中心線３６は、第１および第４のセグメント３５ａ，３５ｄを、第２および第３のセグメント３５ｂ，３５ｃを分離し、この中心線３６は、トラック方向に対応する方向を有する。図１Ｂには、さらに、４象限検出器の場合、制御回路９２の読取信号入力９１は、実際は、それぞれ個別の検出器信号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを受け取る４個の入力９１ａ，９１ｂ，９１ｃ，９１ｄを有する。このような４象限検出器自体は、一般的に既知であり、この構成および機能については本明細書ではより詳細には説明しない。
【００３１】
光検出器３５は異なる構成とすることもできることに注意されたい。例えば、光検出器は、それ自体既知のサテライトセグメントにより構成することができる。
【００３２】
いずれにせよ、当業者には明らかなように、制御回路９０は、検出器セグメントからの個別の検出器信号を処理して、１個またはそれ以上のエラー信号を導き出すよう構成する。単に符号「ＲＥ」で示す半径方向エラー信号は、トラックと焦点スポットＦとの間の半径方向距離を示す。単に符号「ＦＥ」で示す合焦エラー信号は、記録層と焦点スポットＦとの間の軸線方向距離を示す。光検出器の構成に基づいて、エラー信号を計算するための異なる式を使用することに注意されたい。
【００３３】
制御回路９０は、当業者には明らかなように対応のエラーを簡略化するため、エラー信号の関数として制御信号を発生するよう設計する。この場合、制御回路９０は、エラーのタイプに基づく可変の制御特性を有するものとする。ディスク欠陥によるエラーの場合、制御回路９０は、ディスク欠陥を適正に処理し得る特別な第１制御特性を有するものとする。外部衝撃によるエラーの場合、外部衝撃を適正に処理し得る特別な第２制御特性を有するものとする。これら制御特性の正確な性質は本発明の要旨ではなく、可変利得（ゲイン）を有する他の制御回路はそれ自体既知であり、かつ本発明は、可変利得を有する制御回路に実装できるので、制御特性に関しては本明細書では詳細に説明しない。
【００３４】
第１および第２の制御特性を選択することができるようにするため、制御回路９０はエラーのタイプを知得する必要がある。このため、制御回路９０に衝撃認識部１００を設け、この衝撃認識部１００は、制御回路９０から少なくとも１個のエラー信号（図示の実施例では半径方向エラー信号ＲＥ）を受取り、この少なくとも１個のエラー信号を使用して制御回路９０のための衝撃認識信号ＳＲＳを発生する。この衝撃認識信号ＳＲＳは、単に衝撃の有／無を示すだけであり、この衝撃認識信号ＳＲＳは、起こり得る衝撃の強度および形状に関する情報も含む。
【００３５】
本発明の重要な態様によれば、衝撃認識部１００は、以下に説明するように、衝撃の伝達逆関数モデルに基づいて衝撃認識信号ＳＲＳを計算するよう構成する。
【００３６】
半径方向エラーの場合の衝撃伝達モデルを、図２Ａおよび図２Ｂにつき説明する。
【００３７】
図２Ａは、ディスク駆動装置１の主装置フレーム３Ａを線図的に示し、この主装置フレーム３Ａは固定の環境に対して移動可能とする。スピンドルモータ４を主装置フレーム３Ａに結合する。ディスク２をスピンドルモータ４に結合する。ディスク駆動装置１は、この場合、主装置フレーム３Ａに結合した傾動フレーム３Ｂを有する。光学的ピックアップユニット３Ｃを傾動フレーム３Ｂに結合する。対物レンズ３４を光学的ピックアップユニット３Ｃに結合する。光ディスク２のトラックを「Ｔ」で線図的に示す。半径方向エラーおよび合焦エラーを、それぞれ「ＲＥ」および「ＦＥ」で線図的に示す。
【００３８】
代案として、ディスク駆動装置１は、傾動フレームの代わりに３Ｄアクチュエータを有するものとすることができ、もしくはディスク駆動装置１は傾動関連装備を持たないものとすることができる。
【００３９】
図２Ｂは、ディスク駆動装置１の１Ｄモデルを示し、傾動フレーム３Ｂの等価質量をＭ１として定義し、光学的ピックアップユニット３Ｃの等価質量をＭ２として定義し、対物レンズ３４の等価質量をＭ３として定義し、ディスク２の等価質量をＭ４として定義し、またスピンドルモータ４の等価質量をＭ５として定義する。
【００４０】
傾動フレーム３Ｂと主装置フレーム３Ａとの間の結合は、等価剛性ｋ１および等価減衰ｄ１により表す。光学的ピックアップ３Ｃと傾動フレーム３Ｂとの間の結合は、等価剛性ｋ２および等価減衰ｄ２により表す。
【００４１】
対物レンズ３４と光学的ピックアップ３Ｃとの間の結合は、等価剛性ｋ３および等価減衰ｄ３により表す。
【００４２】
ディスク２とスピンドルモータ４との間の結合は、等価剛性ｋ４および等価減衰ｄ４により表す。
【００４３】
スピンドルモータ４と主装置フレーム３Ａとの間の結合は、等価剛性ｋ５および等価減衰ｄ５により表す。
【００４４】
主装置フレーム３ＡのＸ位置をｘ０で示す。
Ｍ１のＸ位置をｘ１で示す。
Ｍ２のＸ位置をｘ２で示す。
Ｍ３のＸ位置をｘ３で示す。
Ｍ４のＸ位置をｘ４で示す。
Ｍ５のＸ位置をｘ５で示す。
【００４５】
半径方向エラー信号ＲＥを感知することに応答して、制御回路９０は、半径方向アクチュエータ５１を制御し、レンズ３４および光学的ピックアップ３Ｃとの間に作用する力Ｆを発生するようにする。制御回路９０の特性は、制御伝達関数ＣＴＦとして示し、半径方向アクチュエータ５１の特性をアクチュエータ伝達関数ＡＴＦとして示す。
【００４６】
主装置フレーム３Ａに対して半径方向に作用する外部衝撃を、主装置フレーム３Ａの加速度を表すｘ０EXT で示す。この衝撃ｘ０EXT は時間ｔの関数であることに注意されたい。衝撃ｘ０EXT の結果、主装置フレーム３Ａは、Δｘ０の変位量を生じ、この変位量は時間の関数でもある。主装置フレーム３Ａから傾動フレーム３Ｂおよび光学的ピックアップユニット３Ｃへの機械的経路を経て、対物レンズ３４の変位量Δｘ３を生じ、この変位量Δｘ３は次式［数１］で表される。
【数１】
2007505430.tif 000003
ただし、
2007505430.tif 000004
【００４７】
同様に、主装置フレーム３Ａからスピンドルモータ４への機械的経路を介してディスク２の変位量Δｘ４を生じ、この変位量Δｘ４は次式［数２］で表される。
【数２】
2007505430.tif 000005
ただし、
2007505430.tif 000006
【００４８】
半径方向エラーＲＥは基本的にはＲＥ＝Δｘ３−Δｘ４で表すことができる。したがって、この系の衝撃感度(shock sensitivity)ＳSHOCK は、次式［数３］で記述できる。
【数３】
2007505430.tif 000007
ただし
2007505430.tif 000008
【００４９】
注目対象の周波数帯域、すなわち、約２００Ｈｚ以下の周波数では、ＨLENS(Ｓ)は、次式［数４］ように近似できる。
【数４】
2007505430.tif 000009
【００５０】
公式モデル（３）は、図３のグラフに示すように、実験によって検証され、図３のグラフは、周波数関数として、半径方向エラー信号に対する外部衝撃／振動の半径方向伝達関数の振幅（上側グラフ）および位相（下側グラフ）を示し、測定結果を実線で示し、モデル予測を破線で示す。注目対象の周波数帯域（約１０Ｈｚと２００Ｈｚとの間での自動分岐における）では、モデルと測定値との間の対応関係はすこぶる良好である。
【００５１】
系の衝撃感度ＳSHOCK は、所定周波数成分を有する衝撃および振動（より具体的には、このような衝撃から生ずるエラー信号ＲＥ）があった場合に系がどのように挙動するかを記述する。換言すれば、ＳSHOCK は、衝撃の関数としてのＲＥを記述する。この衝撃感度ＳSHOCK を決定した後には、逆衝撃感度（衝撃感度の逆数:inverse shock sensitivity）Ｓ-1SHOCK を計算することができる。
【００５２】
この関数は、ＲＥの関数として衝撃を記述する。エラー信号ＥＲを入力信号として受け取って逆衝撃感度（衝撃感度の逆数）Ｓ-1SHOCK を計算するようプログラムしたプロセッサは、衝撃ｘ０EXT を再構築する出力信号ＱOUT を発生する。このことが、半径方向エラー信号ＲＥを受取る入力１０１および出力信号ＱOUT を供給する出力１０２を有する衝撃認識回路１００を示すブロック図である図４に示す本発明衝撃検出器の基本であり、この衝撃認識回路１００は、入力信号ＲＥに対して逆衝撃感度（衝撃感度の逆数）Ｓ-1SHOCK を、次式で示すように適用する構成とする。すなわち、
ＱOUT ＝ Ｓ-1SHOCK(ＲＥ) 
【００５３】
出力信号ＱOUT は、上述したように、衝撃認識信号ＳＲＳとして使用することができ、もしくは衝撃認識信号ＳＲＳを導き出す他の処理、例えば、ＱOUT を予め定義した閾値レベルと比較するなどの基礎として使用することができる。
【００５４】
原則として、系の衝撃感度ＳSHOCK は一定であたり、製造業者によって課別の各装置用もしくは一般的な特定タイプ用に予め決定されている。同じことは逆衝撃感度（衝撃感度の逆数）Ｓ-1SHOCK にもあてはまる。逆衝撃感度（衝撃感度の逆数）Ｓ-1SHOCK を規定する情報は、関連するメモリ２００に、当業者には明らかな公式もしくはルックアップテーブルの形式として格納することにより、衝撃認識回路１００に利用できるようにする。
【００５５】
図３を検討すると、注目周波数帯域、とくに、２００Ｈｚ以下の周波数帯域では、半径方向伝達関数は、約＋９０゜のほぼ一定な位相（下側グラフ参照）で、振幅特性が１０単位（decade）あたり、２０ｄＢの正方向の傾斜を有することが分かる。この挙動を反転すると、約−９０゜のほぼ一定な位相とともに、振幅特性において１０単位あたり約−２０ｄＢの負の傾斜を生ずる。このような特性は、積分演算に関連する。この点に関して、ディスク欠陥を増幅しないよう、また因果関係問題を回避するため、図３の高周波部分は無視することに注意されたい。
【００５６】
このようにして、図５に示すように、簡単な積分器１０５、および、できればこの積分器の後段に増幅器１０６を設けて衝撃認識回路１００を構成する。
【００５７】
しかし、好適な実施例においては、やはり図５に示すように、衝撃認識回路１００の感度は、同一の周波数帯域で生ずる衝撃および振動以外の外乱で低下する。このような他の外乱の重要な要因としては、ディスク回転周波数に等しい周波数を有する外乱をもたらすディスクの偏心度がある。これら外乱を抑制するため、衝撃認識回路１００には、入力１０１から積分器１０５にいたる信号経路に、ノッチフィルタ１１０を追加して設け、このノッチフィルタ１１０は、ディスク回転周波数を中心周波数とする。
【００５８】
さらに、ＤＣ成分を抑制することが望ましい。この目的のため、衝撃認識回路１００には、入力１０１から積分器１０５にいたる信号経路にハイパスフィルタ１２０を追加して設け、このハイパスフィルタ１２０は、例えば、約１Ｈｚから約１０Ｈｚの帯域にカットオフ周波数を有するものとすると好適である。
【００５９】
ディスク欠陥がある場合、エラーは、ゼロに復帰するよう制御することに注意されたい。いかなる残存エラー信号も信頼できる位置情報を含まない。したがって、このような場合、積分器のための入力信号を遮断するのが望ましい。
【００６０】
図５の衝撃認識回路１００の動作をシミュレーションによって検証した。このシミュレーション結果を図６に示し、この図６は時間の関数としての衝撃（上側グラフ参照）およびエラー（下側グラフ参照）のグラフを示す。実際の機械的（半径方向）衝撃をディスク駆動装置に加え、この衝撃の大きさを（衝撃度）を衝撃センサによって測定し、この結果を曲線６１で示す。この衝撃は、０．５ｇの振幅および６ｍｓの持続時間を有する。曲線６２，６３は、この衝撃によって生じた測定した半径方向エラーおよび合焦エラーをそれぞれ示す。この半径方向エラーは、入力信号として、図５のシミュレートする衝撃認識回路１００に供給され、出力信号ＱOUT を曲線６４で示す。
【００６１】
曲線６４を曲線６１に比較すると、本発明による衝撃検出器の回路は、エラー信号を適切に処理することにより衝撃発生を極めて正確に検出することができることを示す。シミュレーションに使用するフィルタ近似化の利得差によって生じ、またモデル精度を増大させることにより改善できる高周波振動は別として、出力信号ＱOUT は、実際の衝撃のタイミングおよび振幅を正確に反映している。
【００６２】
さらに、図６は、本発明による衝撃検出器の回路は、ディスク欠陥に対してほとんどもしくは完全に感受性を示さないことを示している。シミュレーションに使用したディスクには直径１．１ｍｍのブラックドットを設けた。この結果、時間ｔ≒３．３１ｓ（曲線６２，６３参照）で大きな半径方向エラーおよび合焦エラーを生じた。にもかかわらず、出力信号出力信号ＱOUT は、時間ｔ≒３．３１ｓでは、ほとんど気付かない僅かなレスポンスのみを示し、時間ｔ≒３．２６ｓ付近では少なくとも容易に識別できる衝撃レスポンスを示す。
【００６３】
当業者であれば、本発明は、上述の実施例に限定するものではなく、特許請求の範囲で定義する本発明の保護範囲内でいくつかの他の実施例および変更が可能であることは明らかであろう。
【００６４】
上述したところは、水平方向（すなわち、ディスクの回転軸線に直交する方向）の衝撃で生ずる半径方向エラーの場合に関してモデルを説明した。同様のモデルは、垂直方向の衝撃によって生ずる軸線方向エラーである合焦エラーの場合にも導き出すことができることは、当業者には明らかであろう。これらエラー信号は、本発明での使用に適合するものである。
【００６５】
上述の説明では、所定の位置エラーを生ずる加速プロファイルを再構築するのに衝撃感度逆関数（逆衝撃感度関数）を使用した。この再構築プロファイルは、プロファイルが衝撃もしくは振動、またはディスクエラーに対応するか否かを決定する。この決定に基づいて、制御回路の制御特性が適合する。再構築加速プロファイルは、異なる目的のためにも使用することができ、例えば、激しい衝撃を検出する場合にアラーム信号を発生したり、激しい衝撃の際に再生をストップしたりするのに使用する。しかし、加速プロファイルの単なる再構築は、情報もしくは測定の目的のためだけであるならば、本発明の実施例である。
【００６６】
上述したところは、制御回路９０および衝撃認識回路１００は個別の回路として説明した。しかし、衝撃認識回路１００および制御回路９０を１個の回路として集積することもできる。
【００６７】
上述したところは、本発明を、本発明による装置の機能ブロックを示すブロック図につき説明した。これら機能ブロックの１個またはそれ以上は、ハードウェアとして実現でき、このような機能ブロックの機能は、個別のハードウェアコンポーネントにより実行することができるが、これら機能ブロックの１個またはそれ以上は、ソフトウェアでも実現でき、コンピュータプログラム、またはマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ等のプログラム可能デバイスの１個またはそれ以上のプログラムラインで実行することもできると理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１Ａ】光ディスク駆動装置の関連するコンポーネントを示す線図的説明図である。
【図１Ｂ】光学的検出器の実施例の線図的説明図である。
【図２Ａ】光ディスク駆動装置を質量ばね系として示す説明図である。
【図２Ｂ】モデルを導き出すのに使用する質量ばね系特性を示す線図的説明図である。
【図３】周波数関数としてラジアルエラー信号に対する外部衝撃／振動のラジアル伝達関数の振幅および位相を示すグラフである。
【図４】本発明による衝撃検出器の線図的ブロック図である。
【図５】本発明による衝撃検出器回路の好適な実施例の線図的ブロック図である。
【図６】本発明による衝撃検出器回路のシミュレーション試験結果のグラフである。
【図１Ａ】
2007505430.tif 000010
【図１Ｂ】
2007505430.tif 000011
【図２Ａ】
2007505430.tif 000012
【図２Ｂ】
2007505430.tif 000013
【図３】
2007505430.tif 000014
【図４】
2007505430.tif 000015
【図５】
2007505430.tif 000016
【図６】
2007505430.tif 000017
【国際調査報告】
2007505430.tif 000018
2007505430.tif 000019