(57)【要約】光ディスク２用のディクス駆動装置１は、フレーム３と、フレーム３に対して移動可能に取り付けられたスレッジ１０と、スレッジ１０に対して移動可能に取り付けられたレンズアクチュエータ４３，２１と、レンズアクチュエータ４３，２１のための制御信号ＳＣＬを生成する制御ユニット９０とを有する。制御ユニット９０は、ジャンプ動作の間に、少なくとも部分的にアクチュエータの位置ＸＡとスレッジの位置ＸＳとの差を表すアクチュエータ偏差信号ＳＡＳに基づいてレンズアクチュエータ４３，２１のための制御信号ＳＣＬを生成するように設計されている。
2006512704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームと、
前記フレームに対して移動可能に取り付けられたスレッジと、
前記スレッジに対して移動可能に取り付けられたレンズアクチュエータと、
前記レンズアクチュエータのための制御信号を生成する制御ユニットと
を有する光ディスク用のディクス駆動装置であって、
前記制御ユニットは、ジャンプ動作の間に、少なくとも部分的にアクチュエータの位置とスレッジの位置との差を表すアクチュエータ偏差信号に基づいて前記レンズアクチュエータのための前記制御信号を生成するように設計されたディスク駆動装置。
【請求項２】
読出し信号を生成する光検出器を更に有し、前記制御ユニットが前記読出し信号から前記アクチュエータ偏差信号を得るように設計された請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは前記読出し信号から１スポットプッシュプルエラー信号を生成する処理手段を有し、前記制御ユニットが前記１スポットプッシュプルエラー信号から前記アクチュエータ偏差信号を得るように設計された請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記制御ユニットは前記読出し信号からＸＤＮエラー信号を生成する処理手段を有し、前記制御ユニットが前記ＸＤＮエラー信号から前記アクチュエータ偏差信号を得るように設計された請求項２又は３記載の装置。
【請求項５】
前記制御ユニットは前記エラー信号に対してローパスフィルタ動作を行うローパスフィルタ手段を有し、前記フィルタ手段の出力信号が前記アクチュエータ偏差信号として用いられる請求項３又は４記載の装置。
【請求項６】
前記制御ユニットが、
前記読出し信号からＸＤＮエラー信号を生成する第１の処理手段と、
前記読出し信号から１スポットプッシュプルエラー信号を生成する第２の処理手段と、
前記第１の処理手段及び前記第２の処理手段の出力部にそれぞれ結合された入力部を持つ制御可能なスイッチと、
前記制御可能なスイッチの出力部に結合された入力部を持つローパスフィルタ手段と
を有し、前記フィルタ手段の出力信号が前記アクチュエータ偏差信号として用いられる請求項２記載の装置。
【請求項７】
前記制御ユニットは前記アクチュエータ偏差信号を受け取る入力部と前記レンズアクチュエータ制御信号を与える出力部とを持つ制御回路を有し、この制御回路が前記アクチュエータ偏差信号に比例する制御信号の寄与部分を生成する比例ブランチ部を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記制御回路が、
前記回路の出力部に接続された出力部を持つ加算器と、
前記回路の入力部に結合された入力部と前記加算器の入力部に結合された出力部とを持つ第１の増幅器と
を更に有する請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記制御回路が、
前記回路の入力部に結合された入力部を持つ微分回路と、
前記微分回路の出力部に結合された入力部と前記加算器の入力部に結合された出力部とを持つ第２の増幅器と
を更に有する請求項８記載の装置。
【請求項１０】
光読出し信号を生成する光検出器と、
スレッジモータ駆動信号を生成する設定値生成器と
を更に有すると共に、前記制御回路が、
前記読出し信号を受け取るように結合された入力部を持ち、前記ディスクのトラックに対する前記アクチュエータの変位を示すアクチュエータ変位信号を生成する前記光読出し信号を処理するように設計された処理手段と、
前記処理手段の出力部に結合された入力部を持ち、単位時間当たりのゼロ交差の数を表す出力信号を生成するように設計されたゼロ交差カウンタと、
前記ゼロ交差カウンタの出力部に結合された入力部を持つローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタの出力部に結合された反転入力部と、前記スレッジモータ駆動信号を受け取るように結合された非反転入力部と、前記加算器の入力部に結合され出力部とを持つ減算器と
を更に有する請求項８記載の装置。
【請求項１１】
前記制御回路が、前記減算器の出力部に結合された入力部と前記加算器の入力部に結合された出力部とを持つ第３の増幅器を更に有する請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
前記制御回路が、前記第２の増幅器の出力部に結合された第１の入力部と、前記減算器又は前記第３の増幅器の前記出力部に結合された第２の入力部とをそれぞれ持つと共に、前記加算器の入力部に結合された出力部を持つ第２の制御可能なスイッチを更に有する請求項９及び請求項１０ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
前記制御ユニットが、ジャンプモードにおいて、トラックの形状に対応する前記アクチュエータの振動する動きを生じさせるようにアクチュエータ制御信号を生成するよう設計された請求項７記載の装置。
【請求項１４】
前記制御ユニットはトラックの形状の情報を含む形状メモリを有し、前記制御ユニットが、ジャンプモードにおいて前記形状メモリからトラックの形状の情報を読み出し、前記形状メモリの前記トラックの形状の情報に基づいてトラッキング反復制御信号を生成するように設計され、前記制御回路が、前記第１の加算器の出力部に結合された入力部と、前記トラックキング反復制御信号を受け取るように結合された他の入力部と、前記回路の出力部に結合された出力部とを持つトラックキング反復制御加算器を更に有する請求項７ないし１３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御ユニットは、ジャンプモードにおいて、前記形状メモリからトラックの形状の情報を読み出し、前記形状メモリの前記トラックの形状の情報に基づいて補償反復制御信号を生成するように設計され、
前記制御回路は、前記回路の入力部に結合された非反転入力部と、前記補償反復制御信号を受け取るように結合された反転入力部と、前記比例ブランチ部の入力端に結合された出力部とを持つトラッキング反復制御減算器を更に有する
請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、トラック追従モードにある場合に前記形状メモリにトラックの形状の情報を書き込むように設計された請求項１４又は１５記載の装置。
【請求項１７】
ジャンプの間レンズアクチュエータを制御する方法であって、前記レンズアクチュエータのための制御信号が、少なくとも部分的にアクチュエータの位置とスレッジの位置との差を表すアクチュエータ偏差信号に基づいて生成される方法。
【請求項１８】
アクチュエータの位置とスレッジの位置との差を表すアクチュエータ偏差信号を生成する方法であって、光検出器から読出し信号が受け取られ、前記読出し信号から１スポットプッシュプルエラー信号が生成され、前記アクチュエータ偏差信号は、例えば前記エラー信号に対してローパスフィルタ動作を行うことにより前記読出し信号から得られる方法。
【請求項１９】
アクチュエータの位置とスレッジの位置との差を表すアクチュエータ偏差信号を生成する方法であって、光検出器から読出し信号が受け取られ、前記読出し信号からＸＤＮエラー信号が生成され、前記アクチュエータ偏差信号は、例えば前記ＸＤＮエラー信号に対してローパスフィルタ動作を行うことにより前記ＸＤＮエラー信号から得られる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体として、光ストレージディスクに情報を書き込む／光ストレージディスクから情報を読み出すディスク駆動装置に関し、以下、そのような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】
よく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態で蓄積され得るストレージスペースの連続的ならせん又は複合的な同心円のいずれか一方の形態における少なくとも１つのトラックを有している。光ディスクは、ユーザにより専ら読み出される情報が製造中に記録される場合、読出し専用タイプであり得る。また、ユーザにより情報が蓄積可能である場合には、光ストレージディスクは書込み可能なタイプでもあり得る。光ストレージディスクのストレージスペースに情報を書き込むため又はディスクから情報を読み出すために、光ディスクドライブは、一方では光ディスクを収容し、回転させる回転手段を有し、他方では光ビーム、典型的にはレーザビームを生成し、このレーザビームを用いてストレージトラックを走査する光学的手段を有している。一般に、光ディスクの技術、光ディスクに情報が蓄積されるやり方及び光ディスクから光データが読み出されるやり方はよく知られているので、本明細書においてより詳細にこの技術を説明する必要はない。
【０００３】
光ディスクを回転させるために、光ディスクドライブは、典型的には、光ディスクの中心部を嵌合するターンテーブルを駆動するモータを有している。通常、上記モータはスピンドルモータとして実現され、モータ駆動のターンテーブルはモータのスピンドル軸上に直接配されている。
【０００４】
回転するディスクを光学的に走査するために、光ディスクドライブは、光ビーム生成デバイス（典型的にはレーザダイオード）と、ディスク上の焦点スポットにレーザビームを集束させる対物レンズと、ディスクから反射する反射光を受け取り、電気的な検出器出力信号を生成する光検出器とを有している。
【０００５】
動作中、光ビームはディスク上に集束されたままであるべきである。この目的のために、上記対物レンズは軸方向に移動可能に配され、光ディスクドライブは対物レンズの軸方向の位置を制御する焦点アクチュエータ手段を有している。また、焦点スポットはトラックと位置合わせされて配されるか、又は新しいトラックに対して位置決めされることができるべきである。この目的のために、少なくとも対物レンズは半径方向に移動可能に取り付けられ、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半径方向アクチュエータ手段を有している。
【０００６】
より詳細には、上記光ディスクドライブはディスクドライブのフレームに対して移動可能にガイドされるスレッジ（sledge）を有しており、上記フレームはディスクを回転させるスピンドルモータも支持している。スレッジの移動経路はディスクに対してほぼ半径方向に配され、スレッジはトラックの内径からトラックの外径までの範囲にほぼ対応する範囲にわたって位置が変わる。上記半径方向アクチュエータ手段は、例えばリニアモータ、ステッパモータ又はウォームギアモータを有する制御可能なスレッジドライブを有している。
【０００７】
スレッジの移動は、対物レンズを大まかに位置決めすることを目的とするものである。対物レンズの位置を微調整するために、対物レンズは上記スレッジに対して移動可能に取り付けられており、光ディスクドライブは上記スレッジに対して対物レンズを移動させるレンズアクチュエータを有している。この設計は、対物レンズがスレッジに対してほぼ直線的に移動するタイプのものであるか又は対物レンズがスレッジに対して曲線ラインを移動するピボットタイプのものであり得る。スレッジに対する対物レンズの移動範囲はかなり小さいが、スレッジに対する対物レンズの位置決め精度は上記フレームに対するスレッジの位置決め精度よりも広範である。
【０００８】
以下において、対物レンズ及びアクチュエータは一体化した統一体とみなされ、スレッジに対する対物レンズの移動は単にレンズアクチュエータの移動として示される。また、特に他の記載がない限り、「アクチュエータ」という表記はレンズアクチュエータを示す。
【０００９】
通常、回転するディスクのトラックを単に追従することは、専らかなり低い半径方向速度を必要とする。しかしながら、他のトラックへのジャンプが必要とされる場合がある。ディスクドライブの重要な特性は、アクセスタイム、すなわちディスク上の所望の位置に達するのに必要な平均時間である。ここで、ターゲットとしているトラックへのジャンプを完了するために必要な時間により大きな役割が果たされる。従って、ジャンプはかなり大きい半径方向速度と関連し、その結果、かなり大きい半径方向加速度と関連する。
【００１０】
大きな加速度に関連するこれに関する問題は、アクチュエータがある大きさの慣性を有することである。スレッジの加速時にはアクチュエータは後方にとどまっている傾向があり、スレッジの減速時にはアクチュエータは前方に突き出る傾向がある。また、アクチュエータは、特にスレッジが加速する又は停止状態に達する際に共振する傾向がある。
【００１１】
これらの問題を軽減するために、アクチュエータの共振を減衰させることが既に知られている。また、ジャンプがまさに行われる時に、アクチュエータ制御部にスレッジ制御信号を与えることが既に知られている。これは、フィードフォワード制御として示される。
【００１２】
上記従来技術では、減衰（dampimg）がディスクに関してのみ引き起こされる。この目的のため、トラックの交差に関して情報を得るために光検出器出力信号が分析され、単位時間当たり交差するトラックの数が監視される。この情報はスレッジ制御信号と比較され、偏差がアクチュエータにより打ち消される。
【００１３】
このタイプの制御は、数えられたトラックの交差の数が予想されるトラックの交差の数と比較される計算ステップを必要とする。また、トラック交差信号が存在しない又はかなり多くのノイズを含む場合、単にトラックの交差を数えることのみに基づいて信頼性の高い、強力な制御を実現することは困難である。例えば、トラック交差信号が多くのノイズを含む場合、誤ったトラック交差部が検出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の重要な目的は、特に信頼性の低い又はノイズが多いトラック交差信号を伴う場合においてより速いアクセスを可能にする改善されたアクチュエータの制御を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一観点によれば、ジャンプ中に、スレッジ自体を参照してアクチュエータ制御信号が生成される。その場合、トラックを数える計算を伴うことなく、ジャンプ中にスレッジの動きをより正確に追従するようにアクチュエータを動かすことが可能である。
【００１６】
勿論、フレームに対するアクチュエータの動きを検出する分離した検出器を与え、検出されたアクチュエータの位置をスレッジ制御信号と比較することが可能である。しかしながら、本発明の好ましい形態では、スレッジの位置とアクチュエータの位置との差に直接的に比例する測定信号が光検出器の出力信号から得られる。そのような測定信号の好ましい例は、１スポットプッシュプル信号のＤＣレベルである。
【００１７】
従って、本発明の重要な観点によれば、本発明によるディスクドライブでは、アクチュエータ駆動システムは１スポットプッシュプル信号を受け取り、この信号に対してローパスフィルタ動作を行い、アクチュエータのための制御信号を生成する際に上記ローパスフィルタにかけられた信号を考慮に入れる。
【００１８】
上述したように、トラックの形状は、実際にはディスクの回転軸に対して完全に円形ではない。これは、トラック自体が理想的ならせん形状又は円形形状を持っていないこと、ディスクの中央の孔が正確に中心に置かれていないこと又は中央の孔とターンテーブルとの間に幾らか遊び（play）があることにより生じる。トラッキングモード、すなわちアクチュエータがトラックを追従するように制御される場合においては、アクチュエータはトラック上に留まるように常に動かされる（すなわち、アクチュエータの位置とトラックの位置との差が常にゼロであるように制御される）。アクチュエータが引き続き完全に保持されると、トラックはアクチュエータに対してシフトし、アクチュエータはトラックを失う（すなわち、アクチュエータの位置とトラックの位置との差が常に変化する。）。
【００１９】
アクセスモードでは、スレッジは他のトラックにジャンプするように制御され、ジャンプの距離はその時のトラックとターゲットとしているトラックとの間の計算された距離に基づいている。ターゲットとしているトラックの計算された位置にアクチュエータを伴ってスレッジが到達する時間までに確かにアクチュエータがスレッジにしっかり固定されると、ターゲットとしているトラックの実際の位置はシフトしている。その結果は、ジャンプの後、システムが誤ったトラックにおいてジャンプを見出し、ターゲットとしているトラックに対して新しいジャンプ（再試行）を必要とする。これは、勿論、アクセスタイムを増加し、出来る限り回避されるべきである。
【００２０】
従って、ディスクの偏心距離及び可能な機械的収差を考慮するために、本発明は、トラック及び／又はディスクの形状に関する情報を含む形状メモリを備えたアクチュエータを与えることを提案する。これは、ディスクの偏心距離が記録される場合にのみ十分であることが判明している。
【００２１】
実際には、新しいディスクがディスクドライブに導入されるときはいつでも、ディスクドライブはトラック又はディスクに関する形状テストを行い、この形状テストでは、少なくとも１つのディスクの回転中にトラックの形状が測定され、その結果がメモリに蓄積される。
【００２２】
ジャンプを行う際、アクチュエータの制御は、トラックの形状及び／又は偏心距離に対応するスレッジの位置に対する位置の補正をアクチュエータに与えることにより上記メモリに記録された形状の情報を考慮に入れる。
【００２３】
本発明のこれら及びその他の観点、特徴、利点は、以下の本発明による光ディスクシステムの好ましい実施の形態の記述により図面を参照して更に説明されるであろう。各図面において、同一の参照符号は同一の又は類似の部品を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、光ディスクから情報を読み出す光ディスクドライブの場合について本発明を具体的に説明する。しかしながら、本発明は、記録可能な光ディスクに情報を書き込む光ディスクドライブにも等しく適用可能である。
【００２５】
図１は、光ディスク２に情報を蓄積する又は光ディスク２から情報を読み出すのに適した光ディスクドライブ１を模式的に示している。このディスク駆動装置１は、装置フレーム３を有している。ディスク２を回転させるために、ディスク駆動装置１はフレーム３に固定されたモータ４を有しており、モータ４は回転軸５を規定する。ディスク２を収容し、保持するために、スピンドルモータ４がモータ４の軸７に取り付けられている場合にはディスク駆動装置１はターンテーブル６を有する。
【００２６】
上記ディスク駆動装置１は、また、移動可能なスレッジ１０を有しており、このスレッジ１０は理解しやすいように図示されていないガイド手段によりディスク２の半径方向、すなわち回転軸５に対してほぼ垂直方向に移動可能にガイドされる。装置フレーム３に対してスレッジ１０の大ざっぱな半径方向の位置を調節するために設計されたスレッジモータは、参照符号１１で模式的に示されている。このスレッジモータ１１によって及ぼされる力は、矢印Ｆとして模式的に示されている。スレッジモータ自体は知られているので、本発明はそのようなスレッジモータの設計及び機能とは関係なく、本明細書中においてスレッジモータの設計及び機能についてより詳細に議論する必要はない。
【００２７】
上記ディスク駆動装置１は、更に、光ビームによりディスク２のトラック（図示せず）を走査する光学システム３０を有している。より具体的には、光学システム３０は、光ビーム生成手段３１、典型的にはレーザダイオードのようなレーザを有し、これは装置フレーム３又はスレッジ１０に対して取り付けられており、ビームスプリッタ３３及び対物レンズ３４を通過する光ビーム３２ａを生成するように配されている。対物レンズ３４は、ディスク２上に光ビーム３２ｂを集束させる。光ビーム３２ｂは、ディスク２から反射し（反射光ビーム３２ｃ）、装置フレーム３又はスレッジ１０に対して取り付けられた光検出器３５に達するように対物レンズ３４及びビームスプリッタ３３を通過する（ビーム３２ｄ）。光検出器３５は読出し信号ＳＲを生成する。
【００２８】
スレッジ１０に関連して、対物レンズ３４はディスク２の半径方向に移動可能である。スレッジ１０に対してレンズを半径方向に移動する半径方向レンズアクチュエータは参照符号２１で示されている。そのようなアクチュエータ自体は知られており、更にそのような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、本明細書中においてそのようなアクチュエータの設計及び動作についてより詳細に議論する必要はない。しかしながら、アクチュエータ２１は、参照符号２２で模式的に示されているような弾性、剛性及び減衰の特性を持つレンズ３４とスレッジ１０との間における半径方向のカップリングの構成要素となることに注意されたい。
【００２９】
ディスク駆動装置１は、ディスク２の所望の位置に光ビーム３２ｂを正確に集束させることを達成し、維持するためにレンズ３４を軸方向に移動させるフォーカスサーボ手段を更に有することに注意されたい。しかしながら、そのようなフォーカスサーボ手段は、理解しやすいように図１には示されていない。
【００３０】
上記ディスク駆動装置１は、ディスクモータ４の制御入力部に接続された第１の出力部９０ａと、スレッジモータ１１の制御入力部に結合された第２の出力部９０ｂと、レンズアクチュエータ２１の制御入力部に結合された第３の出力部９０ｃとを持つ制御ユニット９０を更に有している。この制御ユニット９０は、第１の出力部９０ａにおいてディスクモータ４用の制御信号ＳＣＭを生成し、上記力Ｆを制御するために第２の制御出力部９０ｂにおいてスレッジモータ１１用の制御信号ＳＣＳを生成し、第３の制御出力部９０ｃにおいてレンズアクチュエータ２１用の制御信号ＳＣＬを生成するように設計されている。
【００３１】
以下において、対物レンズ３４及びアクチュエータ２１は一体化した統一体とみなされ、スレッジ１０に対する対物レンズ３４の移動は単にレンズアクチュエータ２１の移動として示される。また、特に他の記載がない限り、「アクチュエータ」という表記はレンズアクチュエータ２１を示す。
【００３２】
図２は、高速アクセス中、すなわちその時のトラックＴＲ０からターゲットとしているトラックＴＲ１へのジャンプ４１中に生じる問題を示している。制御ユニット９０は、位置、速度及び加速度の観点からみてスレッジ１０に対する最適な軌道を計算し、スレッジモータ１１用の対応するモータ制御信号ＳＣＳを生成する設定値（setpoint）生成器９２を有しており、モータ制御信号ＳＣＳはアクチュエータ２１を支持するスレッジ１０を移動させる。問題の第１の部分は、計算された位置に向かうスレッジ１０の到達を示した図２のＢの部分に矢印４２により示されているように、アクチュエータ２１が慣性のためにスレッジ１０の移動に正確に追従することができないすなわち、アクチュエータ２１が加速中に遅れ、減速中に行き過ぎ、更に、アクチュエータ２１はスレッジ１０に対して共振する傾向があることである。問題の第２の部分は、スレッジ１０が計算された位置に到達する時までにターゲットとしているトラックＴＲ１が例えば偏心のために計算された位置に対して移動する可能性があることである。
【００３３】
上記問題の第１の部分を克服するために、本発明はスレッジ１０に対するアクチュエータ２１の動きを抑制することを提案する。この目的のために、アクチュエータ２１の制御は、アクチュエータの位置ＸＡとスレッジの位置ＸＳとの差を表すアクチュエータ偏差信号ＳＡＳに少なくとも部分的に基づいている。この点において、図２に示されているように、ＸＡはフレーム３に対するアクチュエータの位置を意味し、ＸＳはフレーム３に対するスレッジの位置を意味する。
【００３４】
図３Ａないし図３Ｃは、上述したようなアクチュエータ偏差信号ＳＡＳを生成する種々の方法を示している。例えば、図３Ａに示されているようにフレーム３に対するアクチュエータ２１の位置を検知する分離した検出器４３を有することが可能であり、この検出器４３はアクチュエータの位置を表す測定信号ＳＡを生成する。他の検出器４４は、フレーム３に対するスレッジ１０の位置を検知し、スレッジの位置を表す測定信号ＳＳを生成する。制御ユニット９０の一部であり得る減算器４５において、これらの測定信号ＳＡ及びＳＳの引き算が行われ、アクチュエータ偏差信号ＳＡＳ＝ＳＡ−ＳＳが与えられる。
【００３５】
制御ユニット９０は、スレッジモータ駆動信号ＳＣＳを生成する際に用いられるそのようなスレッジ位置検出器４４を既に備えていてもよいことに注意されたい。
【００３６】
代替として、スレッジ１０に対するアクチュエータ２１の位置を直接検知する分離した検出器４６を有することが可能であり、この検出器４６はアクチュエータ偏差信号ＳＡＳを出力信号として直接的に生成する。
【００３７】
好ましい実施の形態では、本発明は追加の位置検出器の必要性を回避する。驚いたことに、光ビーム３２に対するアクチュエータ２１の半径方向の変位、すなわちスレッジ１０に対するアクチュエータ２１の変位に比例する信号成分を得るように光読出し信号ＳＲを処理することが可能なようである。図３Ｃに示されているように、制御ユニット９０は、光検出器３５から読出し信号ＳＲを受け取る読出し信号入力部９０ｄを持ち、光読出し信号ＳＲを受け取り、ＸＤＮ信号として当該技術分野において知られているＸエラー信号ＳＸＤＮを生成する第１の処理回路４７を有している。上記ＸＤＮ信号は、３スポット光学システムのサテライトスポット及び中心スポットから生じる信号から得られる。このＸＤＮ信号は、サテライトスポットからの信号を加え、その結果生じる信号に重み付けファクタを乗じて、その後、上記重み付けされた信号を中心スポットの信号に加えることにより生成される。上記重み付けファクタの値は、重み付けされた信号が中心スポットから生じる信号の振幅にほぼ等しい振幅を持つものである。ＸＤＮ信号は、スレッジ１０に対するアクチュエータ２１の半径方向の変位と良い相関関係があるようである。同じく図３Ｃに示されているように、制御ユニット９０は、光読出し信号ＳＲを受け取り、１スポットプッシュプル信号として当該技術分野において知られているＸエラー信号ＳＰＰを生成する第２の処理回路４８を有する。
【００３８】
制御ユニット９０は、ＸＤＮ信号ＳＸＤＮを生成する処理回路４７又は１スポットプッシュプル信号ＳＰＰを生成する処理回路４８のいずれか一方のみを有することが可能である。しかしながら、そのような場合には、制御ユニット９０は、専ら、ＸＤＮ信号ＳＸＤＮが光読出し信号ＳＲから得られるデバイス又はＸエラー信号ＳＰＰが光読出し信号ＳＲから得られるデバイスにおいてそれぞれ用いられ得る。図３Ｃに示されている好ましい実施の形態では、制御ユニット９０は第１の処理回路４７と第２の処理回路４８とを有すると共に、上記出力部に２つの出力信号ＳＸＤＮ又はＳＰＰの一方を選択的に送出する、２つの処理回路４７，４８のそれぞれの出力部に接続された２つの入力部を持つ制御可能なスイッチ４９を更に有している。
【００３９】
上記制御ユニット９０は、例えばディスク２のタイプに基づいて制御可能なスイッチ４９を制御するように設計されている。例えば、当業者には明らかであるように、ＤＶＤ−ＲＯＭ又はＣＤ−ＲＯＭの場合、ＸＤＮ信号ＳＸＤＮは利用可能ではない。それらの場合には、１スポットプッシュプル信号ＳＰＰが利用可能である。図４は、ジャンプ中の１スポットプッシュプル信号の形状を示すグラフである。このグラフにおいて、縦軸は信号の大きさを表し、横軸はディスク２に対するアクチュエータ２１の変位を表している。図示されているように、１スポットプッシュプル信号は、傾斜したＤＣレベルを持つほぼサイン形状の信号である。すなわち、１スポットプッシュプル信号は、ほぼサイン形状の信号とほぼ線形の信号との重ね合わせとみなすことができる。このサイン形状の信号の各周期は、光ビーム３２ｂによるトラックの交差に対応する。上記ほぼ線形の信号は、検出器３５に対するアクチュエータ２１の変位に比例する。
【００４０】
理想的には、ＸＤＮ信号ＳＸＤＮは上述した１スポットプッシュプル信号ＳＰＰの線形の信号成分に対応する線形信号である。しかしながら、実際には、ＸＤＮ信号ＳＸＤＮはトラックの交差に対応する変調も含んでいるが、１スポットプッシュプル信号ＳＰＰよりも強くない。
【００４１】
上記変調を取り除くために、制御ユニット９０は、上記制御可能なスイッチ４９からの出力信号を受け取り、出力部において上記アクチュエータ偏差信号ＳＡＳを与えるローパスフィルタ５０を有している。
【００４２】
光読出し信号ＳＲからＸＤＮ信号ＳＸＤＮ又は１スポットプッシュプル信号ＳＰＰを得る処理回路自体は知られており、本発明を実行する際、そのような既知の処理回路が用いられ得ることに注意されたい。従って、ここでは、ＸＤＮ信号ＳＸＤＮ及び１スポットプッシュプル信号ＳＰＰ並びにこれらの信号を生成するそのような処理回路のより詳細な記載及び説明は省略する。
【００４３】
本発明によれば、アクチュエータ２１は、アクチュエータの動きを抑制するためにスレッジ１０に対するアクチュエータ２１の速度に比例するアクチュエータ制御信号ＳＣＬを部分的に生成し、アクチュエータの位置ＸＡとスレッジの位置ＸＳとの差に比例する、すなわちアクチュエータ偏差信号ＳＡＳに比例するアクチュエータ制御信号ＳＣＬを部分的に生成するＰＤ制御回路により制御されることが好ましい。図５は、そのような制御を実現するのに適したＰＤ制御回路６０の一実施の形態を示すブロック図である。
【００４４】
このＰＤ制御回路６０は、アクチュエータ偏差信号ＳＡＳを受け取る入力部６１と、アクチュエータ制御信号ＳＣＬを与える出力部６９とを有している。上記出力部６９は、制御ユニット９０の出力部９０ｃに接続されている。ＰＤ制御回路６０は、アクチュエータ制御信号ＳＣＬの比例部分を生成するＰブランチ部６２を有している。このＰブランチ部６２は、回路の出力部６９に接続された出力部を持つ第１の加算器６４の第１の入力部にアクチュエータ偏差信号ＳＡＳを伝達する。図示されているように、所定のゲインファクタＫ１を取り入れるためにＰブランチ部６２に第１の増幅器６３が設けられていることが好ましい。この増幅器６３は調整可能な増幅器であることが好ましい。
【００４５】
このＰＤ制御回路６０は、また、アクチュエータ制御信号ＳＣＬの微分部分を生成するＤブランチ部６５を備えている。Ｄブランチ部６５は、アクチュエータ偏差信号ＳＡＳを微分する、すなわちスレッジ１０に対するアクチュエータ２１の速度に比例し、第１の加算器６４の第２の入力部に伝達される出力信号を与える微分回路６６を有している。図示されているように、ＰＤ制御回路６０は、第２の所定のゲインファクタＫ２を取り入れるために、微分回路６６と第１の加算器６４との間に第２の増幅器６７を有することが好ましい。この増幅器６７は調整可能な増幅器であることが好ましい。
【００４６】
図６は、そのような制御を実現するのに適したＰＤ制御回路１６０の第２の実施の形態を示すブロック図である。この第２の実施の形態では、Ｐブランチ部６２は上記第１の実施の形態６０に関連して論じられたＰブランチ部６２と同一であるが、アクチュエータ制御信号ＳＣＬの、スレッジ１０に対するアクチュエータ２１の速度に比例する部分は、異なるやり方で生成される。
【００４７】
ＰＤ制御回路１６０は、例えば制御ユニット９０の入力部９０ｄに接続された、光読出し信号ＳＲを受け取る第２の入力部７１を有している。第２の入力部７１には処理デバイス７２が接続されており、この処理デバイスは、ディスク２のトラックに対するアクチュエータ２１の変位を示す信号ＳＡＤを生成する光読出し信号ＳＲを処理する。上記信号ＳＡＤはサイン形状のものであり、このサイン形状のゼロ交点はトラックの交差に対応する。交差カウンタ７３は、この信号ＳＡＤのゼロ交点を数え、単位時間当たりのゼロ交点の数を表す、すなわち速度に比例する出力信号Ｓ７３を生成する。ローパスフィルタ７４は、この出力信号Ｓ７３を平滑化し、ディスク２に対するアクチュエータ２１の速度を示す平滑化された速度信号ＳＶＤを与える。
【００４８】
上記ＰＤ制御回路１６０は、減算器７５の非反転入力部にフィードフォワードされるスレッジモータ駆動信号ＳＣＳを設定値生成器９２から受け取る第３の入力部７６を備えている。上記平滑化された速度信号ＳＶＤは、この減算器７５の反転入力部に供給される。減算器７５は、スレッジ１０の速度に比例し、アクチュエータ２１の速度に反比例する出力信号Ｓ７５を与え、この出力信号は第１の加算器６４の第２の入力部に伝達される。図示されているように、ＰＤ制御回路１６０は、第３の所定のゲインファクタＫ３を取り入れるために減算器７５と第１の加算器６４との間に第３の増幅器７７を有していることが好ましい。この増幅器７７もまた調整可能な増幅器であることが好ましい。
【００４９】
上記第２の実施の形態のＰＤ制御回路１６０は、例えばＣＤ−ＲＯＭ若しくはＤＶＤ−ＲＯＭの場合又はＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＷ若しくはＤＶＤ＋ＲＷの書込み部分の場合のような光読出し信号ＳＲがトラックの交差に対応する明確なゼロ交点を持つ場合に用いられ得る。上記第１の実施の形態のＰＤ制御回路６０は、例えばＸエラー信号ＸＤＮの場合のようなトラックの変調が専ら微弱である時等の光読出し信号ＳＲが明確なゼロ交点を持たない場合にも用いられ得る。
【００５０】
制御ユニット９０が第１のＰＤ制御回路６０又は第２の制御回路１６０のいずれか一方のみを有することが可能である。しかしながら、図７に示されている好ましい実施の形態では、制御ユニット９０は、第１及び第２の両方の制御回路６０，１６０の組み合わせであるＰＤ制御回路２６０を有する。第２の制御可能なスイッチ８０は、第２の増幅器６７の出力部に接続された第１の入力部と、第３の増幅器７７の出力部に接続された第２の入力部とを備え、第２の制御可能なスイッチ８０の出力部は加算器６４の入力部に接続されている。制御ユニット９０は、図５の微分制御又は図６の微分制御のいずれか一方を用いるためにこの第２の制御可能なスイッチ８０を制御するように設計されている。従って、制御ユニット９０は、制御が第１の制御回路６０のＤブランチ部６５に基づく１つの動作モードで動作する又は制御がトラックの交差を数えることから得られる速度信号ＳＶＤに基づく第２の動作モードで動作することが可能であり、前者の場合にはスレッジ１０に対するアクチュエータ２１の動きが抑制され、後者の場合にはディスク２に対するアクチュエータ２１の動きが抑制される。
【００５１】
図２を参照して説明されたように、問題の第２の部分は、例えばディスク２の回転軸５に対するトラックの不完全な形状及び／又はトラックの不完全なアライメントのために、ジャンプが開始された瞬間（図２のＡの部分）にトラックが持つ位置からトラックがシフトしてしまうことである。そのような場合、当該ジャンプは不適切なトラックにおいて終了し、新しいジャンプが計算（再試行）されなければならない。
【００５２】
そのような再試行を妨げるために、本発明は他の改善策を提供する。制御ユニット９０は、ディスク２のトラックの形状に関する情報を含んだメモリ３１０を備えている。このメモリ３１０は形状メモリとも呼ばれる。「通常の」動作、すなわちトラック追従動作の間、アクチュエータ２１はトラックを追従するように駆動され、アクチュエータ２１は必要に応じてスレッジ１０に対してトラック上に留まるような動きをする。その結果、このモードでは、制御ユニット９０により生成されるアクチュエータ駆動信号ＳＣＬは静止したスレッジに対するトラックの形状を表す。制御ユニット９０は、このアクチュエータ駆動信号ＳＣＬ又は例えば所定の数（例えば１０）のトラックについての平均のような上記アクチュエータ駆動信号ＳＣＬから得られるトラック形状信号ＳＴＦを上記形状メモリ３１０に記憶するように設計される。ジャンプの間、上記アクチュエータ駆動信号ＳＣＬを生成する際に制御ユニット９０は上記形状メモリ３１０の情報を用いる。
【００５３】
図８は、上記第３の実施の形態２６０に基づくＰＤ制御回路の好ましい実施の形態３６０を示しており、この実施の形態のＰＤ制御回路は第３の実施の形態２６０に加えて、上述のメモリ３１０と、トラッキング反復制御加算器３０１と、補償反復制御減算器３０２とを有している。トラッキング反復制御加算器３０１は、加算器６４とＰＤ制御回路３６０の出力部６９との間に配されている。このトラッキング反復制御加算器３０１は、加算器６４の出力信号を受け取る１つの入力部を備えている。
【００５４】
上記制御ユニットは、上記形状メモリ３１０の情報に基づいてトラッキング反復制御信号ＳＴＲＣを生成するように設計されている。このトラッキング反復制御信号ＳＴＲＣは、トラッキング反復制御加算器３０１の他の入力部に供給される。その結果、アクチュエータ２１はスレッジ１０に対してしっかりと静止しては保持されず、スレッジの位置に対してしっかりと静止して保持される参照位置に対する計算された振動の動きを行うようにレンズが作られる。上記振動の動きは、スレッジに対するトラックの動きに対応する。従って、ジャンプが終了した際にアクチュエータ２１が実際に所望のトラックに到達している確率が高まる。
【００５５】
トラッキング反復制御加算器３０１にトラッキング反復制御信号ＳＴＲＣを供給することをベースとする上述した動作は、第２の実施の形態の制御回路１６０の場合又は第３の実施の形態２６０において制御ユニット９０が上記第２の動作モードで動作している場合に適している。しかしながら、第１の実施の形態の制御回路６０の場合又は第３の実施の形態２６０において制御ユニット９０が上記第１の動作モードで動作している場合には、制御回路はスレッジ１０に対するアクチュエータ２１の全ての動きを抑制するように動作可能であり、これはトラッキング反復制御ＳＴＲＣのあらゆる作用を効果的に打ち消す。これを回避するため、制御回路３６０の入力部６１において与えられるアクチュエータ偏差信号ＳＡＳが、上記スレッジ１０に対するアクチュエータ２１の計算された振動の動きを可能にするように変更される。
【００５６】
この目的のために、補償反復制御減算器３０２は入力部６１に接続された非反転入力部を備えており、Ｐブランチ部６２及びＤブランチ部６５は補償反復制御減算器３０２の出力部に接続された入力部を備えている。制御ユニット９０は上記形状メモリ３１０の情報に基づいて補償反復制御信号ＳＣＲＣを生成するように設計されており、補償反復制御信号ＳＣＲＣは補償反復制御減算器３０２の反転出力部に供給される。
【００５７】
上記補償反復制御信号ＳＣＲＣは、確率ファクタ以外はトラッキング反復制御ＳＴＲＣと同一であることに注意されたい。
【００５８】
本発明は上述した具体的な実施の形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲に規定されているような本発明の保護範囲内において種々の変形及び改良が可能であることが当業者には明らかであるべきである。
【００５９】
例えば、本発明はハードウェアにおいて及びソフトウェアにおいて実行され得る。
【００６０】
また、本発明の内容の範囲内において、アクチュエータ偏差信号ＳＡＳを他のソースから得ることが可能である。例えば、アクチュエータ２１が電磁デバイスを有している場合、スレッジ１０に対するアクチュエータ２１の移動はそのような電磁デバイスに逆起電力を誘導し、そのような逆起電力はアクチュエータ偏差信号ＳＡＳとして用いられるために制御ユニット９０により受け取られるために十分に適している。このように、本発明はアクチュエータ偏差信号ＳＡＳが光読出し信号ＳＲから得られる具体的な実施の形態を参照して説明されたが、そのような説明は本発明をそのような実施の形態に限定する意図ではないことが明らかであるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】光ディスクプレーヤ又はレコーダの機能ブロック図を模式的に示している。
【図２】半径方向のジャンプを模式的に示している。
【図３Ａ】アクチュエータ偏差信号を生成する方法を示している。
【図３Ｂ】アクチュエータ偏差信号を生成する他の方法を示している。
【図３Ｃ】アクチュエータ偏差信号を生成する更に他の方法を示している。
【図４】１スポットプッシュプル信号を示すグラフである。
【図５】制御回路の第１の実施の形態を模式的に示すブロック図である。
【図６】制御回路の第２の実施の形態を模式的に示すブロック図である。
【図７】制御回路の第３の実施の形態を模式的に示すブロック図である。
【図８】制御回路の第４の実施の形態を模式的に示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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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】
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