(57)【要約】【課題】スピンドルモータのサーボ系のゲインを回転速度に応じて所要のゲインに保つための補正処理を軽減することができるディスク装置を提供する。【解決手段】スピンドルモータ（２）により回転駆動される記録媒体（１）から取得された第１同期信号（２３：ＳＹＮＣ信号）を用いてＣＬＶでスピンドルモータの回転速度を制御する第１サーボ制御、又はスピンドルモータの回転によって取得された第２同期信号（３１：ＦＧ信号）を用いてＣＡＶでスピンドルモータの回転速度を制御する第２サーボ制御を選択的に用いる装置において、第２サーボ制御のサーボループにおけるループゲインを第２同期信号の周波数に応じて制御するオートゲイン制御部（１３，１４）を設ける。第１同期信号を用いる第１サーボ制御をそのときの線速度を維持するように第２サーボ制御に切り換えるとき第２同期信号の周波数に基づいて第２サーボ制御ループのゲイン補正を行なえばよい。【選択図】図１
2012059323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルモータによって回転駆動される記録媒体からピックアップで読み取った記録情報に含まれる第１同期信号を用いて前記ピックアップに対する前記記録媒体の線速度が一定になるように前記スピンドルモータの回転速度を制御する第１サーボ制御、又は前記スピンドルモータの回転速度に応ずる第２同期信号を検出して前記スピンドルモータを所要の回転速度に制御する第２サーボ制御を選択的に用いる光ディスク装置であって、
前記第２サーボ制御のサーボループにおけるループゲインを前記第２同期信号に基づいて制御するオートゲイン制御部を有する、光ディスク装置。
【請求項２】
前記オートゲイン制御部は、前記スピンドルモータの回転速度が遅くなるに従ってループゲインを小さくする方向に補正する、請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記第２サーボ制御のサーボループにおけるループゲインを初期設定値に従って補正するゲイン補正部を有する、請求項２記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記第１サーボ制御のサーボループにおけるループゲインを初期設定値に従って補正するゲイン補正部を有する、請求項３記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記第２同期信号は、スピンドルモータの回転速度に応ずる磁界の変化に従って出力を形成するホール素子の出力に基づいて形成される、請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記第２同期信号は、前記スピンドルモータで生成される逆起電力の変化のサイクルに基づいて形成される、請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項７】
スピンドルモータと、
前記スピンドルモータで回転される記録媒体の半径方向に移動しながら記録媒体から記録情報を読み取るピックアップと、
前記ピックアップによって読み取られた記録情報に含まれる第１同期信号を検出する復調部と、
前記復調部で検出された前記第１同期信号を用いて前記ピックアンプに対する前記記録媒体の線速度が一定になるように前記スピンドルモータの回転を制御するための第１の駆動データを生成する第１の速度制御部と、
前記スピンドルモータの回転速度に応じて形成される第２同期信号に基づいて前記スピンドルモータの回転を所要の回転速度に制御するための第２の駆動データを生成する第２の速度制御部と、
前記第１の駆動データ又は第２の駆動データに基づいて前記スピンドルモータを駆動するドライバと、
前記第１の駆動データに基づいて前記スピンドルモータを駆動制御する第１サーボループ又は前記第２の駆動データに基づいて前記スピンドルモータを駆動制御する第２サーボループの何れか一方を選択する選択部と、
前記第２の速度制御部の出力から前記ドライバの入力に至る経路に配置されていて前記第２サーボループのループゲインを前記第２同期信号に基づいて補正するオートゲイン制御部と、を有する光ディスク装置。
【請求項８】
前記オートゲイン制御部は、前記スピンドルモータの回転速度が遅くなるに従ってループゲインを小さくする方向に補正する、請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記選択部は、前記線速度一定による前記スピンドルモータの駆動制御のために前記第１サーボループを選択しているときに前記復調部で前記第１同期信号が検出されなくなった場合に第２サーボループへの切換えを行い、その後、第１同期信号が検出されるようになって第１サーボループへの切換えを行う、請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記選択部は、シーク動作において２サーボループを選択し、シーク動作の完了後、同期信号が検出されるようになって第１サーボループへの切換えを行う、請求項７記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記復調部、前記第１の速度制御部、前記第２の速度制御部、前記選択部及びオートゲイン制御部は、中央処理ユニット、ディジタル信号処理ユニット、及び前記中央処理ユニットとディジタル信号処理ユニットが実行するプログラムを有するデータプロセッサによって構成される、請求項７記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータの駆動サーボ制御に関し、ＣＤ（Compact Disc）プレーヤ、ＤＶＤ(Digital Video Disc)プレーヤなどの光ディスク装置に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤプレーヤなどの光ディスク装置は、光ディスクの内周から外周へ螺旋上に形成された情報ピットにレーザー光を収束させ、その反射光をピックアップで検出することによって記録情報を読み出す。ディスクの読み出し（書込み）処理を行う上で、データの読み出し速度を一定に保つ仕組みとして、ＣＬＶ方式（Constant Linear Velocity：線速度一定）による光ディスクの回転制御を採用することができる。ＣＬＶ方式では、光ディスクの内周は、１回転当たりのデータ量が少ないため、ディスクの回転数が速くなり、外周は、１回転当たりのデータ量が多いため、ディスクの回転数が下がることになる。このＣＬＶ方式によるスピンドルモータの回転制御には記録媒体から読み取った記録情報に含まれるＳＹＮＣ信号のような同期信号の周波数を一定にするサーボ制御（ＳＹＮＣサーボ制御）が採用される。この種のＳＹＮＣサーボ制御について記載された文献の例として特許文献１がある。
【０００３】
しかしながら、シーク駆動あるいはディスクの損傷などによってＳＹＮＣ信号を読み取ることができない場合にはＣＬＶ方式によるスピンドルモータの回転制御を行うことができないので、これに代えてＣＡＶ（Constant Angular Velocity：角速度一定)によるＦＧサーボ制御によるスピンドルモータの回転制御を行わなければならない。
【０００４】
ＣＡＶ方式はスピンドルモータの回転速度に応じて取得されるＦＧ信号のような同期信号を用いてスピンドルモータの回転速度を一定にするサーボ制御（ＦＧサーボ制御）が採用される。ＣＬＶ制御に代えて一時的にＣＡＶ制御を採用する場合には、そのときのピックアップの半径位置において所要の線速度を得るために必要なスピンドルモータの回転速度に応ずるＦＧ信号の周波数を演算し、その周波数を維持するようにスピンドルモータに対するＣＡＶ制御を行うことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３１０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者の検討によれば、光ディスクのスピンドルモータに対するＣＬＶ制御のためのＳＹＮＣサーボ制御に比べて、特定の半径位置における線速度を得るためのＣＡＶ制御によるＦＧサーボ制御では、回転速度の相違に応ずるループゲインの変化による影響を大きく受けて発振する虞のあることが明らかにされた。すなわち、ＣＬＶでは図７に例示されるようにディスクの内周と外周で回転数が異なるから、図８のように外周に近づくにしたがって回転数が下がってそのサーボループのループゲインが大きくなる。このとき、半径位置の相違によってループゲインが大きくなっても発振を生ずることのない位相余裕があれば問題ないが、ＳＹＮＣ信号のような同期信号を用いるＳＹＮＣサーボに比べて、ＦＧ信号のような同期信号を用いるＦＧサーボの場合はゲイン余裕が小さく、ゲインが大きくなったときサーボループの位相が１８０度になって発振する虞がある。ＣＡＶのためのＦＧサーボ制御によるサーボループの特性を計測結果に基づいて例示する図９において、Ｇｉは光ディスクの内周部におけるゲイン［ｄＢ］の特性、Ｇｏは光ディスクの外周部におけるゲイン［ｄＢ］の特性、Ｐｉｎｖは反転位相［度］の特性を示している。ここでは測定に反転アンプを用いているので反転位相［度］によって位相特性を示している。サーボループの周波数［Ｈｚ］は例えば０．１〜１００［Ｈｚ］の帯域を一例とする。図９のＡの部分が光ディスクの外周のあるエリアでゲインが０［ｄＢ］交点で、位相が１８０［度］（反転位相０［度］）に交わる部分が発生し、サーボループが発振する。ちなみに、ＣＬＶサーボ系の位相特性は、図９に比べて反転位相が０［度］となる周波数が高くなり、半径位置が外周部に近付くに従ってサーボゲインが大きくなっても、０ｄB交点で位相が１８０［度］になり難い。
【０００７】
そこで、ＳＹＮＣサーボによるＣＬＶ制御においてＳＹＮＣ信号を検出することができないとき、ディスクの回転制御をＦＧサーボ制御に切り換える場合に、半径位置に応じて変化したサーボループのゲインに対して、ループゲインを一定に保つように、そのときの半径位置を取得し、取得した半径位置に応じて当該ＦＧサーボのループゲインを可変する演算処理を行うことが必要になる。その演算処理には中央処理装置のソフトウェア処理を用いることができる。例えば、25mm位置で系を安定させたハードウェアゲインを基準とし、αを補正係数、Grefを25mm位置のゲイン、rを半径位置とすると、取得した半径位置の半径におけるゲインは、
Ｇ＝α×Gref×（25/r）^2…式１
の演算処理によって生成される。
【０００８】
しかしながら、ＳＹＮＣサーボ制御からＦＧサーボ制御に切り換えるときその半径位置に応じてサーボゲインを補正するには、ＣＬＶによる読み取り情報に含まれるアドレス情報から半径位置を計算し、計算した半径位置毎にゲインを演算して補正するときに、最内周から最外周の範囲の任意の半径位置の半径に応じてゲインを補正する演算を行なわなければならず、ソフトウェアによる演算処理の負担が大きくなる。演算処理の負担が大き過ぎると制御のリアルタイム性が損なわれる。また、ゲイン補正のためのプログラム容量も大きくなってしまう。さらにまた、多数のアドレス情報に応ずる補正値を予め格納したルックアップテーブルを用意しておけば演算処理野負担は軽減するが、ルックアップテーブルによるメモリ消費量が増えすぎてしまう。演算処理の負担を軽減するために半径位置を予め複数に分割規定し、分割規定したどの半径位置に属すかに応じてゲイン補正を行ってもよいが、補正精度が低下し、発振する虞が増す。
【０００９】
更に、切換え時の線速度に対応する回転数に応ずる半径位置での補正しか行っていないため、シーク動作等のようにスピンドルモータの加減速を伴う処理に対しては、ゲインの不整合が起こり、発振する虞がある。
【００１０】
本発明の目的は、スピンドルモータのサーボ系のゲインを回転速度に応じて所要のゲインに保つための補正処理を軽減することができるディスク装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
【００１３】
すなわち、スピンドルモータにより回転駆動される記録媒体から取得された第１同期信号を用いてＣＬＶで前記スピンドルモータの回転速度を制御する第１サーボ制御、又は前記スピンドルモータの回転によって取得された第２同期信号を用いてＣＡＶで前記スピンドルモータの回転速度を制御する第２サーボ制御を選択的に用いる光ディスク装置において、前記第２サーボ制御のサーボループにおけるループゲインを前記第２同期信号の周波数に応じて制御するオートゲイン制御部を設ける。
【００１４】
第１同期信号を用いる第１サーボ制御をそのときの線速度を維持するように第２サーボ制御に切り換えるとき、線速度及び回転速度に相関のある第２同期信号の周波数に基づいて第２サーボ制御におけるループゲインの補正を行なえばよいから、スピンドルモータの回転速度によって当該サーボゲインが位相１８０度交点で１（０ｄB）にならないようにするためのゲイン補正では、半径位置を演算して演算付加の大きな演算処理を行うことを要しない。更に、第２同期信号の周波数に基づいてループゲインの補正を行なうから、特定の半径位置で加減速を行なってもそれに追従してループゲインを補正することができ、半径位置だけでループゲインを補正する場合にはその補正を加減速に追従させることはできない。
【発明の効果】
【００１５】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１６】
すなわち、スピンドルモータのサーボ系のゲインを回転速度に応じて所要のゲインに保つための補正処理を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明に係る光ディスク装置の一実施の形態をスピンドルモータの回転駆動制御系を中心に例示したブロック図である。
【図２】図２はＦＧサーボループを抜き出して示した説明図である。
【図３】図３は周波数を電圧に変換する変換回路による変換特性を例示する説明図である。
【図４】図４はオートゲイン補正部によるゲイン補正の特性を例示する説明図である。
【図５】図５はスピンドルモータの起動時における動作タイミングを例示するタイミングチャートである。
【図６】図６はスピンドルモータの起動時における動作フローを例示するフローチャートである。
【図７】図７はＣＬＶ方式における半径位置と回転数との関係を概略的に示す説明図である。
【図８】図８は半径位置とサーボ系のゲインとの関係を概略的に示す説明図である。
【図９】図９はＣＡＶのためのＦＧサーボ制御によるサーボループの特性を計測結果に基づいて示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１９】
〔１〕＜ＦＧ信号サーボ制御のループゲインをＦＧ信号で制御＞
本発明の代表的な実施の形態に係る光ディスク装置は、スピンドルモータ（２）によって回転駆動される記録媒体（１）からピックアップ（３）で読み取った記録情報に含まれる第１同期信号（２３：ＳＹＮＣ信号）を用いて前記ピックアップに対する前記記録媒体の線速度が一定になるように前記スピンドルモータの回転速度を制御する第１サーボ制御（ＳＹＮＣサーボ制御）、又は前記スピンドルモータの回転速度に応ずる第２同期信号（３１：ＦＧ信号）を検出して前記スピンドルモータを所要の回転速度に制御する第２サーボ制御（ＦＧサーボ制御）を選択的に用いる。このとき、前記第２サーボ制御のサーボループにおけるループゲインを前記第２同期信号に基づいて制御するオートゲイン制御部（１３，１４）を有する。
【００２０】
第１同期信号を用いる第１サーボ制御をそのときの線速度を維持するように第２サーボ制御に切り換えるとき、線速度及び回転速度に相関のある第２同期信号の周波数に基づいて第２サーボ制御におけるループゲインの補正を行なえばよいから、スピンドルモータの回転速度によって当該サーボゲインが位相１８０度交点で１（０ｄB）にならないようにするためのゲインの補正では、半径位置を演算して演算付加の大きな演算処理を行うことを要しない。したがって、第２サーボ制御によるスピンドルモータのサーボ系のゲインを半径位置に拘わらず一定に保つための補正処理を軽減することができる。更に、第２同期信号の周波数に基づいてループゲインの補正を行なうから、特定の半径位置で加減速を行なってもそれに追従してループゲインを補正することができ、半径位置だけでループゲインを補正する場合にはその補正を加減速に追従させることはできない。
【００２１】
〔２〕＜スピンドルモータの回転速度に応じたループゲインの補正＞
項１の光ディスク装置において、前記オートゲイン制御部は、前記スピンドルモータの回転速度が遅くなるに従ってループゲインを小さくする方向に補正する。
【００２２】
第２同期信号の周波数に基づいて第２サーボ制御が行われるサーボループのループゲインを一定に保つことを容易に実現することができる。
【００２３】
〔３〕＜ＦＧ信号サーボ制御のループゲインの初期補正＞
項１又は２の光ディスク装置において、前記第２サーボ制御のサーボループにおけるループゲインを初期設定値に従って補正するゲイン補正部（１６）を有する。
【００２４】
第２サーボ制御によるサーボループの特性ばらつきを光ディスク装置間で容易に揃えることができる。前記オートゲイン制御部を採用しない場合には第１サーボ制御から第２サーボ制御に切り換えるときに演算した半径位置に応じて設定値を変更して第２サーボ制御によるサーボループのループゲインを半径位置に拘わらず一定に保たなければならない。
【００２５】
〔４〕＜ＳＹＮＣ信号サーボ制御のループゲインの初期補正＞
項３の光ディスク装置において、前記第１サーボ制御のサーボループにおけるループゲインを初期設定値に従って補正するゲイン補正部（１６）を有する。
【００２６】
第１サーボ制御によるサーボループの特性ばらつきを光ディスク装置間で容易に揃えることができる。
【００２７】
〔５〕＜ホール素子を用いたＦＧ信号の生成＞
項１乃至４のいずれかの光ディスクにおいて、前記第２同期信号は、スピンドルモータの回転速度に応ずる磁界の変化に従って出力を形成するホール素子の出力に基づいて形成される。
【００２８】
第２同期信号を容易に生成することができる。
【００２９】
〔６〕＜モータの逆起電力を用いたＦＧ信号の生成＞
項１乃至４のいずれかの光ディスクにおいて、前記第２同期信号は、前記スピンドルモータで生成される逆起電力の変化のサイクルに基づいて形成される。
【００３０】
第２同期信号を容易に生成することができる。
【００３１】
〔７〕＜ＦＧ信号サーボ制御のループゲインをＦＧ信号で制御＞
本発明の別の実施の形態に係る光ディスク装置は、スピンドルモータ（２）と、前記スピンドルモータで回転される記録媒体（１）の半径方向に移動しながら記録媒体から記録情報を読み取るピックアップ（３）と、前記ピックアップによって読み取られた記録情報に含まれる第１同期信号（２３：ＳＹＮＣ信号）を検出する復調部（６）とを有する。光ディスク装置は更に、前記復調部で検出された前記第１同期信号を用いて前記ピックアンプに対する前記記録媒体の線速度が一定になるように前記スピンドルモータの回転を制御するための第１の駆動データ（２４）を生成する第１の速度制御部（９）と、前記スピンドルモータの回転速度に応じて形成される第２同期信号（３１：ＦＧ信号）に基づいて前記スピンドルモータの回転を所要の回転速度に制御するための第２の駆動データ（３２）を生成する第２の速度制御部（１１）とを有する。更に光ディスク装置は、前記第１の駆動データ又は第２の駆動データに基づいて前記スピンドルモータを駆動するドライバ（１９）と、前記第１の駆動データに基づいて前記スピンドルモータを駆動制御する第１サーボループ又は前記第２の駆動データに基づいて前記スピンドルモータを駆動制御する第２サーボループの何れか一方を選択する選択部（１５）とを備える。そして、この光ディスク装置は、前記第２の速度制御部の出力から前記ドライバの入力に至る経路に配置されていて前記第２サーボループのループゲインを前記第２同期信号に基づいて補正するオートゲイン制御部（１３，１４）を有する。
【００３２】
第１同期信号を用いる第１サーボ制御をそのときの線速度を維持するように第２サーボ制御に切り換えるとき、線速度及び回転速度に相関のある第２同期信号の周波数に基づいて第２サーボ制御におけるループゲインの補正を行なえばよいから、スピンドルモータの遅い回転速度によって当該サーボゲインが位相１８０度交点で１（０ｄＢ）にならないようにするためのゲインの補正では、半径位置を演算して演算付加の大きな演算処理を行うことを要しない。したがって、第２サーボ制御によるスピンドルモータのサーボ系のゲインを半径位置に拘わらず一定に保つための補正処理を軽減することができる。更に、第２同期信号の周波数に基づいてループゲインの補正を行なうから、特定の半径位置で加減速を行なってもそれに追従してループゲインを補正することができ、半径位置だけでループゲインを補正する場合にはその補正を加減速に追従させることはできない。
【００３３】
〔８〕＜スピンドルモータの回転速度に応じたループゲインの補正＞
前記オートゲイン制御部は、前記スピンドルモータの回転速度が遅くなるに従ってループゲインを小さくする方向に補正する。
【００３４】
第２同期信号の周波数に基づいて第２サーボ制御が行われるサーボループのループゲインを一定に保つことを容易に実現することができる。
【００３５】
〔９〕＜サーボループの切換え態様＞
項７又は８の光ディスク装置において、前記選択部は、前記線速度一定による前記スピンドルモータの駆動制御のために前記第１サーボループを選択しているときに前記復調部で前記第１同期信号が検出されなくなった場合に第２サーボループへの切換えを行い、その後、第１同期信号が検出されるようになって第１サーボループへの切換えを行う。
【００３６】
第１サーボ制御による記録情報の読み取り動作中にディスクの損傷などによって第１同期信号が検出不能になっても、その間、必要な線速度を維持し且つ発振を抑制して第２サーボ制御によるディスクの回転制御を維持することができる。
【００３７】
〔１０〕＜サーボループの切換え態様＞
項７乃至９のいずれかの光ディスク装置において、前記選択部は、シーク動作において２サーボループを選択し、シーク動作の完了後、同期信号が検出されるようになって第１サーボループへの切換えを行う。
【００３８】
シーク動作中に第１同期信号が検出不能になっても、その間、必要な線速度を維持し且つ発振を抑制して第２サーボ制御によるディスクの回転制御を維持することができる。
【００３９】
〔１１〕＜ディジタルプログラム処理＞
項７乃至１０のいずれかの光ディスク装置において、前記復調部、前記第１の速度制御部、前記第２の速度制御部、前記選択部及びオートゲイン制御部は、中央処理ユニット、ディジタル信号処理ユニット、及び前記中央処理ユニットとディジタル信号処理ユニットが実行するプログラムを有するデータプロセッサによって構成される。
【００４０】
オートゲイン制御部によるゲイン制御機能をディジタルプログラム処理によって実現することができる。
【００４１】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００４２】
図１には本発明に係る光ディスク装置の一実施の形態がスピンドルモータの回転駆動制御系を中心に例示される。
【００４３】
ＤＶＤなどの光ディスク１はスピンドルモータ２によって回転駆動される。スピンドルモータ２はドライバ回路１９から出力される駆動信号２０によって回転駆動され、その回転速度は例えば駆動信号２０の電圧レベルに応じて決定される。
【００４４】
光ディスク１には螺旋状の情報トラックに記録情報が記録されている。ピックアップ３は光ディスク１の半径方向に移動しながら情報トラックに追従しながら対物レンズを焦点位置に合わせながらレーザー光を照射し、その反射光を複数の受光素子で受光して光電変換する。特に図示はしないが、情報トラックへのピックアップの追従には公知のトラッキングサーボ制御を用いる。また、ピックアップを焦点位置に合わせるには公知のフォーカスサーボ制御を用いる。
【００４５】
複数の受光素子で光電変換された受光信号２１は受光信号処理回路４で加算などの処理が行われてＲＦ（Radio Frequency）信号２２として抽出される。その他に受光信号処理回路４は、特に図示はしないが、フォーカスサーボ制御などに用いるフォーカスエラー信号、及びトラッキングサーボ制御に用いるトラッキングエラー信号を生成する。
【００４６】
ＲＦ信号２２は復調回路６に供給される。復調回路６はＲＦ信号２２に振幅増幅及び波形等化などの処理や符号間干渉の除去などを行い、これによって得られた信号をスライサによって２値化してデータ再生信号及び情報トラックのアドレス情報３５を生成する。このアドレス情報３５は予め情報トラックのウォブルに記録されている情報である。光ディスク１の記録データはそれぞれ複数の同期フレームから構成された複数のセクタデータを含んでいる。特に図示はしないが、前記データ再生信号からセクタデータが抽出されて記録データの再生が行なわれる。復調部６に代表的に図示された同期信号抽出回路７は前記データ再生信号から各同期フレームの先頭に配置された同期信号（ＳＹＮＣ信号）２３を抽出する。抽出されたＳＹＮＣ信号２３は速度制御部９に供給され、速度制御部９は、前記ＳＹＮＣ信号２３の周期がレジスタ１０に設定された参照値が示す周期に等しくなるように、すなわち、光ディスク１の情報トラックに対するピックアップ３の線速度が一定になるように、スピンドルモータ２の回転速度を制御するための制御データを生成する。制御データ２４はスイッチ１５を介して補正回路１６で補正されると共に位相補償部１７で位相補償されて、ドライバ回路１９に与えられることにより、光ディスク１の情報トラックに対するピックアップ３の線速度が一定に制御（ＣＬＶ制御）される。これによるＣＬＶ制御がＳＹＮＣサーボ制御であり、光電変換信号２１を取得して駆動信号２０を生成する制御ループがＳＹＮＣサーボループである。レジスタ１０に対する参照値の設定は制御部１８が行う。この参照値はＣＬＶ制御による所定の線速度を得るための周期の値とされる。
【００４７】
ＳＹＮＣサーボ制御によるＣＬＶ制御にはＳＹＮＣ信号を抽出できることが必須であり、ＳＹＮＣ信号を抽出できないときは、ＦＧサーボ制御に切り換えて必要な速度を得るようになっている。例えば、スピンドルモータ２の回転速度に応じて生成される信号３０をＦＧ検出回路５が受けることによって、スピンドルモータ２の回転速度に応ずる同期信号であるＦＧ信号３１を生成する。スピンドルモータ２がその回転速度に応ずる磁界の変化に従って出力を形成するホール素子を備える場合には、ＦＧ検出回路５はホール素子の出力信号を信号３０として用いることによってＦＧ信号３１を生成すればよい。また、前記スピンドルモータ２で生成される逆起電力を信号３０として用いることによって当該逆起電力の変化のサイクルに基づいてＦＧ信号３１を生成してもよい。前記ＦＧ信号３１は速度制御部１１に供給され、速度制御部１１は、ＦＧ信号３１の周波数がレジスタ１２に設定された参照値が示す周波数に等しくなるように、スピンドルモータ２の回転速度を制御するための制御データを生成する。制御データ３２は後述するオートゲイン補正部（ＡＧＣ)１４と補正回路１６で補正されると共に位相補償部１７で位相補償されて、ドライバ回路１９に与えられることにより、光ディスク１の情報トラックに対するピックアップ３の線速度が所要の速度になるようにスピンドルモータ２の回転速度を一定に制御（ＣＡＶ制御）する。スピンドルモータ２の回転速度がレジスタ１２によって指定された速度に対して所定の許容範囲に入っているとき速度制御部１１はＦＧＬＯＣＫ信号３８をアサートする。これによるＣＡＶ制御がＦＧサーボ制御であり、信号３０を取得して駆動信号２０を生成する制御ループがＦＧサーボループである。図２にはＦＧサーボループを抜き出して示してある。レジスタ１２に対する参照値の設定は制御部１８が行う。その参照値はＣＡＶ制御による所定の速度を得るための周波数値とされる。その周波数値は、そのときの光ディスク１上におけるピックアップ３の半径位置に応じて相違され、例えば制御部１８は半径位置に相関するアドレス情報３５に所定の周波数用パラメータを乗算して当該アドレス情報に応ずる周波数値を取得し、これをレジスタ１２に設定すればよい。
【００４８】
前記スイッチ１５はスピンドルモータ２に対する制御をＦＧサーボ制御又はＳＹＮＣサーボ制御に切り換える。スイッチ１５の切換えは制御回路２０が出力する切換え信号３４で行なう。制御回路２０はＳＹＮＣ信号２３が抽出されているか否かを検出する同期信号検出回路８による検出結果、すなわちＳＬＯＣＫ信号３３を受けてスイッチ制御を行う。すなわち、停止状態のスピンドルモータ２を起動したとき制御回路２０はＦＧサーボ制御のループを選択し、速度制御部１１で生成される制御データ３２が所定速度の制御データに達したところで制御回路２０にＦＧＬＯＣＫ信号３８がアサートされ、これによって制御回路２０はサーボループの選択をＳＹＮＣサーボ制御の選択に切り換える。この後、ＳＬＯＣＫ信号３３によってＳＹＮＣ信号の抽出が行なわれていないことが通知された場合には、ＳＹＮＣサーボ制御をＦＧサーボ制御に切り換える。ＦＧサーボに切り換えるに当たり、制御部１８はアドレス情報に前記周波数用パラメータを乗算してレジスタ１２にセットすることにより、所要の線速度を得るに必要な回転速度でスピンドルモータ２を駆動制御する。その後、ＳＹＮＣ信号２３が検出されるようになると、ＦＧサーボ制御からＳＹＮＣサーボ制御への切換えが行われる。また、制御部１８はシーク動作においてもＦＧサーボ制御を選択し、シーク動作の完了後、ＳＹＮＣ信号２３が検出されるようになってＳＹＮＣサーボ制御への切換えを行う。シーク動作時のＦＧサーボ制御ではスピンドルモータ２の回転速度はシーク動作によるピックアップ３の移動先の半径位置に応ずる回転速度に設定される。例えば、アドレス情報３５にシーク動作によるトラックジャンプ分のアドレス値を加算することによって得られるアドレス値にしたがって移動先の周波数値を取得すればよい。
【００４９】
ＳＹＮＣサーボ制御のサーボループにおけるゲイン及びＦＧサーボ制御のサーボループにおけるゲインのそれぞれに対する初期的な補正は例えば補正回路１６によって行なう。双方のサーボ系の特性は全く異なるから夫々のサーボ系に固有の補正データが設定され、何れの補正データを用いて補正を行なうかを切換え信号３４によって選択する。切換え信号３４がＳＹＮＣサーボ制御を選択するときはＳＹＮＣサーボ制御のサーボループに適合された補正データを選択して制御データ２４の補正を行う。切換え信号３４がＦＧサーボ制御を選択するときはＦＧサーボ制御のサーボループに適合された補正データを選択して制御データ３２の補正を行う。
【００５０】
発振に対する位相余裕の小さなＦＧサーボ制御のサーボループに対しては、サーボループのゲインの変化に応じて、即ち光ディスク上のピックアップの半径位置の相違に応じて、制御データ３２を補正するオートゲイン補正部（ＡＧＣ）１４が設けられる。当該サーボループのゲインはスピンドルモータ２の回転速度が遅くなるに従って大きくされ、ゲインが大きくなると、図９に例示されるように発振に対するゲイン余裕がなくなってくる。この特性によるゲイン余裕を大きくするように、オートゲイン補正部１４はスピンドルモータ２の回転速度が遅くなるに従ってループゲインを小さくする方向に補正する。例えば、ＦＧ信号３１を入力し、その周波数が小さいほど出力信号３６のレベルを下げる変換回路１３を設け、オートゲイン補正部１４は出力信号３６のレベルに応じた大きさの補正データによって制御データ３２を補正することにより、スピンドルモータ２の回転速度によってＦＧサーボ制御系のループゲインが変動することを抑制する。これにより、大きな半径位置で低速のＦＧサーボ制御を行って所要の速度を得るときにＦＧサーボループが発振する虞を未然に防止することができる。
【００５１】
特に、オートゲイン補正部１４による制御データの補正では、そのときのアドレス情報３５の取得、取得したアドレス情報３５に基づくピックアップの半径位置の演算、及び演算した半径位置を用いた前記式１の演算、をそれぞれ行なうことを要しない。変換回路１３は図３に例示されるような特性を持って周波数を電圧に変換する。即ちＦＧ信号３１の周波数が低いほど出力信号３６の電圧が低くされる。例えばＦＧ信号３１の周期をタイマカウンタで計測し、そのカウント値の大きさにパラメータを乗算して出力信号３６の電圧を決めればよい。オートゲイン補正部１４は出力信号３６の電圧に従って図４に例示されるような特性でゲインの補正を行なえばよい。例えば図４の特性は出力信号３６の電圧値に対して式１の関係を満足する演算パラメータとして把握される。例えばオートゲイン補正部１４の補正では出力信号３６の電圧値に応ずるパラメータを制御データに乗算すればよい。演算パラメータは出力信号３６の電圧値を変数とする２次関数などで表現することができる。
【００５２】
ＳＹＮＣサーボ制御からＦＧ制御に切り換えるとき、切り換えるべき回転速度に応じて相違されるＦＧサーボループのゲインを上記変換回路１３及びオートゲイン制御部１４を用いてＦＧ信号３１の周波数に従って補正する。補正に当たり、変換回路１３はＦＧ信号の周期のカウント値に周波数パラメータを乗算して出力電圧値３６を生成すればよい。オートゲイン回路１４は出力信号３６の電圧値を例えば２次関数程度の演算パラエータ式に代入して演算したパラメータを制御データに乗算すればよい。したがって、そのときのＦＧサーボループのサーボゲインが位相１８０度交点で１（０ｄB）にならないように補正するためにそのときのアドレス情報から半径位置を演算し、演算した半径位置を用いた前記式１の演算というような、演算負荷の大きな演算を行なうことを要しない。したがって、ＳＹＮＣサーボ制御を一時的に代替するＦＧサーボ制御によるＦＧサーボ系のゲインがスピンドルモータ２に遅い回転速度が設定されることによって位相１８０度交点で１にならないようにするための補正処理を軽減することができる。更に、ＦＧ信号３１の周波数に基づいてループゲインの補正を行なうから、特定の半径位置で加減速を行なってもそれに追従してループゲインを補正することができ、半径位置だけでループゲインを補正する場合にはその補正を加減速に追従させることはできない。
【００５３】
図５にはスピンドルモータ２の起動時における動作タイミングが例示され、図６にはスピンドルモータ２の起動時における動作フローが例示される。
【００５４】
図５にしたがえば、制御回路２０はスピンドルモータ２の起動時にＦＧサーボループを選択する。スピンドルモータ２の起動時においてドライバ回路１９はキック電圧として最大電圧で駆動電圧２０を出力する。これによってスピンドルモータ２の回転が加速され、レジスタ１２に設定された回転速度に対して所定の許容範囲（ＦＧロック範囲）に入ったところで、ＦＧＬＯＣＫ信号３８がハイレベルにアサートされる。これによって同期信号検出回路８がＳＹＮＣ信号２３を検出可能になったところでＳＬＯＣＫ信号３３がハイレベルにアサートされる。制御回路２０はＳＬＯＣＫ信号３３がアサートされると、スイッチ１５を切り換えて、ＦＧサーボ制御からＳＹＮＣサーボ制御に移行する。
【００５５】
図６において、スピンドルモータ２を起動するとき、ピックアップ３を光ディスク１の中心から２５ｍｍの基準位置に移動すると共に（Ｓ１）、レジスタ１２に２５ｍｍ位置における速度データを設定し（Ｓ２）、駆動信号２０でスピンドルモータ２にキック電圧が与えられる（Ｓ３）。このときスイッチ１５はＦＧサーボループを選択している。補正回路１６には所定の補正データが初期設定されている。
【００５６】
スピンドルモータ２が回転開始されてＦＧＬＯＣＫ信号３８がアサートされると（Ｓ４）、フォーカスサーボ制御及びトラッキングサーボ制御が開始され（Ｓ５）、ＳＬＯＣＫ信号３３がアサートされることによって、ＦＧサーボ制御からＳＹＮＣサーボ制御に切換えられ（Ｓ６）、速度制御部９のよる速度制御が行われる（Ｓ７）。
【００５７】
図１の光ディスク装置において、復調部６、速度制御部９，１１、変換回路１３、オートゲイン補正部１４、制御部１８、スイッチ１５、ゲイン補正部１６、及び位相補償部１７はデータプロセッサ若しくはマイクロコンピュータのプログラム制御機能によって実現することができる。例えば、データプロセッサに搭載された中央処理ユニット（ＣＰＵ）、ディジタル信号処理ユニット（ＤＳＰ）、及び前記中央処理ユニットとディジタル信号処理ユニットが実行するプログラムメモリ、中央処理ユニットによって制御されるタイマカウンタなどを用いてその機能を実現することができる。
【００５８】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【００５９】
例えば、駆動信号２０はデューティー制御されたパルス信号であってもよい。ＦＧサーボ制御田ＳＹＮＣサーボ制御の機能はディジタルプログラム制御回路によって実現するだけでなく、アナログ回路も併用して構成できることは言うまでもない。ゲイン補正部１６はスイッチの後段に配置したが、その前段に配置する場合にはＳＹＮＣサーボループとＦＧサーボループにそれぞれ固有の補正部を設ければよい。
【００６０】
また、速度制御のほかに位相制御を行って駆動信号２０を生成するようにしてもよい。即ち、速度制御ではＳＹＮＣ信号の目標周期に対するＳＹＮＣ速度エラー信号を発生することによりディスクの速度制御を収束させるが、この速度エラー信号を積分して位相エラー信号を生成し、速度制御回路からの制御データに位相エラー信号を加算する。ＣＬＶ制御の場合に位相制御は起動時にオフとされ、速度制御がＳＹＮＣ信号による定常制御状態になってロックレンジに入ったときオンにされる。したがって、ＦＧサーボループの切り換えとＳＹＮＣサーボループの切換えにおいて位相制御回路のオン／オフも制御の対象にすることを要する。
【００６１】
また、変換回路１３の変換特性は図３に限定されず、また、オートゲイン補正部１４の補正特性は図４に限定されない。図３の特性を逆比例とすれば、図４の特性は上に凸の特性波形になる。オートゲイン補正部１４の補正特性はサーボループの剛性に大きな影響を与えるスピンドルモータの特性に応じて決定すればよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  光ディスク
２  スピンドルモータ
３  ピックアップ
４  受光信号処理回路
６  復調回路
７  同期信号抽出回路
９  速度制御部
１０  レジスタ
１２  レジスタ
１４  オートゲイン補正部（ＡＧＣ)
１５  スイッチ
１６  ゲイン補正部
１７  位相補償部
１８  制御部
１９  ドライバ回路
２０  駆動信号
２１  受光信号
２２  ＲＦ信号
２３  ＳＹＮＣ信号
２４  制御データ
３１  ＦＧ信号
３２  制御データ
３４  切換え信号
３３  ＳＬＯＣＫ信号
３５  アドレス情報
３８  ＦＧＬＯＣＫ信号
【図１】
2012059323.tif 000003
【図２】
2012059323.tif 000004
【図３】
2012059323.tif 000005
【図４】
2012059323.tif 000006
【図５】
2012059323.tif 000007
【図６】
2012059323.tif 000008
【図７】
2012059323.tif 000009
【図８】
2012059323.tif 000010
【図９】
2012059323.tif 000011