JP2003288730A

JP2003288730A - ディスク駆動装置

Info

Publication number: JP2003288730A
Application number: JP2002088877A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Tosaka; 哲也登坂
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ディスク回転の高速化を実現でき、高速回転
時の安定性を維持しつつ、誤差制御信号の振動を抑制可
能なディスク駆動装置を提供する。【解決手段】ディスク２を回転させる回転手段３と、
上記ディスクにレーザ光を照射し、このレーザ光の反射
光に応じた読み取り信号を出力する光ピックアップ４
と、上記読み取り信号に応じて、上記ディスクに照射し
たレーザ光が目標トラックからの変位を検出し、当該検
出結果に応じた誤差信号を出力する誤差信号生成手段
と、所定の周波数のクロック信号に応じて動作し、上記
誤差信号に応じて上記変位を補正するための補正信号を
生成するサーボ制御手段２１と、上記補正信号に応じ
て、上記光ピックアップ４の位置を調整する調整手段と
を有するディスク駆動装置において、上記サーボ制御手
段２１に供給される上記クロック信号の周波数を通常よ
り高く設定することで、ディスクの高速回転時の安定性
を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクまたは
光磁気ディスクを駆動するディスク駆動装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル情報の記憶媒体として、ＣＤ
（Compact Disk）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ（Digital Vi
deo Disk）及びＤＶＤ−ＲＯＭなどの光ディスクが現在
一般的に利用されている。また、記録可能なディスク記
憶媒体として、一回のみ書き込み可能なＣＤ−Ｒ（ＣＤ
Recordable ）のほかに、一定の制限回数内自由に書き
換え可能なＣＤ−ＲＷ（ＣＤ Rewritable ）もある。さ
らに、大容量な情報を記録可能なＤＶＤ−Ｒ（ＤＶＤ R
ecordable ）及びＤＶＤ−ＲＷ（ＤＶＤ Rewritable ）
も現在普及しつつある。また、光磁気ディスクとしてＭ
Ｏ（Magneto-Optical ）が一般的に知られている。

【０００３】近年、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭな
どのディスク記録・再生装置は、記録及び再生速度の高
速化が求められている。現在、ＣＤ−ＲＯＭの記録・再
生装置では、通常の再生速度のｎ倍速、例えば、１６倍
速、２４倍速などに対応可能なものが実用化されてい
る。

【０００４】このようなディスク記録・再生装置の高速
化には、ディスクの回転速度を高回転化してもディスク
再生装置に機械的な振動が発生しないようなメカ系の改
良や信号処理系のプレアビリティーの改良が必要であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディスクを
駆動する方法として、一定の線速度でディスクを回転さ
せるいわゆるＣＬＶ（Constant Linear Velocity）方式
や、ディスク再生位置にかかわらずディスクの回転角速
度を一定にするいわゆるＣＡＶ（Constant Angular Vel
ocity ）方式があり、通常ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯ
Ｍの場合、線速度一定のＣＬＶ方式が取られている。

【０００６】ＣＬＶを高速化する場合、フォーカス、ト
ラッキング、スレッド及びスピンドルなどの各制御対象
に対して、制御利得を高めるゲインアップ（Gain Up ）
が必要になる。しかし、ゲインアップによって、定常特
性は良くなるが、安定性が悪くなる。このため、ＣＬＶ
の高速化には限界がある。

【０００７】また、高速化によって、十分な利得が得ら
れないと光ピックアップの共振がフォーカスエラー信
号、トラッキングエラー信号に現れるので、フォーカ
ス、トラッキング制御で抑えられなくなり、例えば、音
楽データを記録しているＣＤを再生する場合、音飛びを
引き起こしてしまうという不利益がある。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ディスク回転の高速化を実現で
き、高速回転時の安定性を維持しつつ、誤差制御信号の
振動を抑制可能なディスク駆動装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のディスク駆動装置は、ディスクを回転させ
る回転手段と、上記ディスクにレーザ光を照射しこのレ
ーザ光の反射光を受光し、受光した光に応じた読み取り
信号を出力する光ピックアップと、上記読み取り信号に
応じて、上記ディスクに照射したレーザ光が目標トラッ
クからの変位を検出し、当該検出結果に応じた誤差信号
を出力する誤差信号生成手段と、所定の周波数のクロッ
ク信号に応じて動作し、上記誤差信号に応じて上記変位
を補正するための補正信号を生成するサーボ制御手段
と、上記補正信号に応じて、上記光ピックアップの位置
を調整する調整手段とを有し、上記サーボ制御手段に供
給される上記クロック信号の周波数は、通常より高く設
定されている。

【００１０】また、本発明では、好適には、上記誤差信
号生成手段は、フォーカス誤差を示すフォーカスエラー
信号とトラッキング誤差を示すトラッキングエラー信号
を出力する。

【００１１】また、本発明では、好適には、上記サーボ
制御手段は、上記フォーカスエラー信号に応じて、上記
フォーカス誤差を補正するためのフォーカス誤差補正信
号を生成し、フォーカス調整手段に出力する。

【００１２】また、本発明では、好適には、上記サーボ
制御手段は、上記トラッキングエラー信号に応じて、上
記トラッキング誤差を補正するためのトラッキング誤差
補正信号を生成し、トラッキング調整手段に出力する。

【００１３】また、本発明では、好適には、上記サーボ
制御手段は、上記回転手段から得られた回転情報に応じ
て、目標の回転速度との誤差に応じてスピンドル誤差補
正信号を生成して、上記回転手段に出力する。また、上
記回転手段は、上記スピンドル誤差補正信号に応じて、
回転速度を制御する。

【００１４】また、本発明では、好適には、上記サーボ
制御手段は、上記トラッキング誤差に応じて、上記トラ
ッキング誤差を補正するためのスレッド誤差補正信号を
生成し、スレッド調整手段に出力する。

【００１５】さらに、本発明では、好適には、上記回転
手段は、複数の異なる回転速度で上記ディスクを回転さ
せる。

【００１６】本発明によれば、光ピックアップによって
ディスクからの反射光に応じて読み取り信号が出力さ
れ、誤差信号生成手段によって、読み取り信号に応じ
て、上記ディスクに照射したレーザ光が目標トラックか
らの変位に応じた誤差信号が出力される。この誤差信号
に応じて、サーボ制御手段は、上記光ピックアップの位
置を調整する調整手段を制御し、上記光ピックアップに
よって射出されるレーザ光が目標トラックに追従するよ
うに制御が行われる。本発明において上記サーボ制御手
段を動作させるクロック信号の周波数を通常より高く制
御することによって、フォーカス、トラッキング及びス
ピンドルなどの制御対象の制御利得を同じ安定性を保っ
たまま上げることができ、ディスクを高速回転させると
きの安定性を改善する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係るディスク駆動
装置の一実施形態を示す構成図である。図示のように、
本実施形態のディスク駆動装置１は、光ディスク２と、
光ディスク２を回転させるスピンドルモータ３と、光デ
ィスク２に対向配置される光ピックアップ４と、トラッ
キングアクチュエータ（ＴＲアクチュエータ）９と、ス
レッドアクチュエータ（ＳＬアクチュエータ）１０と、
フォーカスアクチュエータ（ＦＣアクチュエータ）１１
と、Ｉ／Ｖアンプ１２と、マトリクス回路１３と、メイ
ンコントローラ２０と、サーボコントローラ２１と、ス
レッドドライバ（ＳＬＤ）５１と、トラッキングドライ
バ（ＴＲＤ）５２と、フォーカスドライバ（ＦＣＤ）５
３と、スピンドルドライバ（ＳＰＤ）５４とを有する。

【００１８】なお、図１において、スピンドルモータ３
は、本発明の回転手段に相当し、サーボコントローラは
２１は、本発明のサーボ制御手段に相当し、マトリクス
回路は１３、本発明の誤差信号生成手段に相当し、さら
に、スレッドドライバ５１は、スレッド調整手段に相当
し、トラッキングドライバ５２は、トラッキング調整手
段に相当し、フォーカスドライバ５３は、フォーカス調
整手段に相当する。

【００１９】以下、本実施形態のディスク駆動装置１の
各部分の構成について説明する。光ディスク２は、同心
円状または螺旋状に所定ピッチでトラックをもってい
る。このトラックのピッチは、例えば、数百ｎｍ程度で
ある。光ディスク２には、トラックに沿って、例えば、
ランド及びグルーブ、あるいは、ピットが形成されてい
る。トラックの中心に、例えば、ランドの中心部あるい
はピットの中心部が一致している。

【００２０】スピンドルモータ３は、スピンドルドライ
バ５４から駆動電流が供給され、光ディスク２を回転さ
せる。このスピンドルモータ３は、メインコントローラ
２０からの制御指令によって所望の回転数に制御され
る。また、スピンドルモータ３は図示しない回転検出器
を内蔵しており、この回転検出器は、スピンドルモータ
３の回転速度に応じた周波数のパルス信号ＦＧをサーボ
コントローラ２１に出力する。なお、回転検出器の一回
転当たりのパルス信号ＦＧの発生パルス数は一定であ
る。

【００２１】光ピックアップ４は、レーザ光Ｌを出力す
るレーザダイオード８と、このレーザダイオード８から
出力されるレーザ光Ｌを光ディスク２上にスポットとし
て集束させる対物レンズ５と、光ディスク２からのレー
ザ光Ｌの反射光の進行方向を変える偏光ビームスプリッ
タ６と、この反射光を受光する光検出器７とを備えてい
る。

【００２２】レーザダイオード８は、例えば、赤色レー
ザ、青色レーザ等のレーザ光Ｌを偏光ビームスプリッタ
６及び対物レンズ５を介して光ディスク２に照射する。
偏光ビームスプリッタ６は、光ディスク２からの反射光
を光検出器７に向けて反射する。

【００２３】光検出器７は、例えば、図２に示すよう
に、トラック上に照射されたレーザ光Ｌの反射光によっ
て形成されるビームスポットＳＰを受光する４分割され
た受光面ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ及びＲＤを備えている。受光
面ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ及びＲＤの分割方向は、トラックに
沿った方向と、トラックに直交する方向である。受光面
ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ及びＲＤは、それぞれ受光した光の光
量に応じた電流を発生し、Ｉ／Ｖアンプ１２に出力す
る。

【００２４】光ピックアップ４は、図１において矢印Ａ
１及びＡ２で示す光ディスク２の略半径方向、すなわ
ち、光ディスク２のトラックピッチの方向に移動可能に
図示しない支持機構によって支持されており、トラッキ
ングアクチュエータ９及びスレッドアクチュエータ１０
によって駆動される。スレッドアクチュエータ１０は、
スレッドドライバ５１から供給される駆動電流によって
駆動され、光ピックアップ４を光ディスク２の略半径方
向に位置決めする。トラッキングアクチュエータ９は、
トラッキングドライバ５２から供給される駆動電流によ
って駆動され、スレッドアクチュエータ１０によって位
置決めされた光ピックアップ４をさらに所望のトラック
に合わせる。

【００２５】即ち、トラッキングアクチュエータ９は、
光ディスク２のトラックピッチの方向に光ピックアップ
４の位置を微調整する。これに対し、スレッドアクチュ
エータ１０は、同じく光ディスク２のトラックピッチ方
向に光ピックアップ４の位置を粗調整する。

【００２６】また、光ピックアップ４は、図１において
矢印Ｂ１及びＢ２で示すフォーカス方向に移動可能に支
持されており、フォーカスアクチュエータ１１によって
フォーカス方向Ｂ１及びＢ２に位置決めされる。

【００２７】Ｉ／Ｖアンプ１２は、光検出器７の受光面
ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ及びＲＤからそれぞれ出力される電流
を電圧信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ及びＳＤに変換してマトリ
クス回路１３に出力する。

【００２８】マトリクス回路１３は、Ｉ／Ｖアンプ１２
から入力される電圧信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ及びＳＤに基
づいて、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラ
ー信号ＴＥ及びプルイン信号ＰＩを生成し、サーボコン
トローラ２１に出力する。

【００２９】フォーカスエラー信号ＦＥは、光ディスク
２に対する上記した対物レンズ５のフォーカス方向の距
離に応じた信号である。なお、フォーカスエラー信号Ｆ
Ｅの生成方法は、例えば、非点収差法等の周知の方法が
用いられる。

【００３０】トラッキングエラー信号ＴＥは、光ピック
アップ４の目標トラックの中心からの変位に応じた値の
信号である。このトラッキングエラー信号は、例えば、
上記の信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ及びＳＤを用いて、（ＳＡ
＋ＳＢ）−（ＳＣ＋ＳＤ）の演算を行うことにより生成
することができる。このトラッキングエラー信号ＴＥ
は、通常、プッシュプル信号と呼ばれている。

【００３１】プルイン信号ＰＩは、上記の信号ＳＡ、Ｓ
Ｂ、ＳＣ及びＳＤを用いて、ＳＡ＋ＳＢ＋ＳＣ＋ＳＤの
演算を行うことにより生成される和信号である。このプ
ルイン信号ＰＩは、フォーカスサーボの制御及び後述の
線形位置誤差信号の生成に用いられる。

【００３２】メインコントローラ２０は、ディスク駆動
装置１を総合的に制御する。このメインコントローラ２
０は、例えば、光ピックアップ４の目標トラックやフォ
ーカス位置等の情報をサーボコントローラ２１に出力す
る等の種々の処理を行う。また、複数の異なる回転速度
でディスクを駆動可能なシステムでは、メインコントロ
ーラ２０は、回転速度を示す回転速度指示信号を生成
し、サーボコントローラ２１に出力する。サーボコント
ローラ２１は、回転速度指示信号に従って、スピンドル
制御信号を生成し、スピンドルドライバ５４に出力す
る。このような制御によって、本実施形態のディスク駆
動装置１は、光ディスク２を異なる回転速度で回転させ
ることができる。

【００３３】図３は、サーボコントローラ２１の構成を
示す機能ブロック図である。図３に示すように、サーボ
コントローラ２１は、フォーカスコントロール部２２
と、トラッキングコントロール部２３と、スピンドルコ
ントロール部２４と、オフセット除去部２５と、エンコ
ーダ部２８とを有する。

【００３４】フォーカスコントロール部２２には、フォ
ーカスエラー信号ＦＥ及びプルイン信号ＰＩが入力され
る。フォーカスコントロール部２２は、フォーカスエラ
ー信号ＦＥに基づいて、光ピックアップ４の対物レンズ
５を光ディスク２に対してフォーカス方向の目標位置に
追従させるフォーカス誤差補正信号２２ｓを生成し、こ
れをフォーカスドライバ５１に出力する。この処理によ
ってフォーカスサーボがかかる。また、フォーカスコン
トロール部２２は、フォーカスサーボをかける際に、フ
ォーカスアクチュエータ１１を上下に動かしながらフォ
ーカスエラー信号ＦＥの変化を監視する、いわゆるサー
ボ引き込み動作を行う。なお、サーボ引き込み動作につ
いては周知の技術であるので詳細な説明は省略する。

【００３５】トラッキングサーボコントロール部２３
は、エンコーダ部２８から出力される線形位置誤差信号
Ｆに基づいて、光ピックアップ４を目標トラックに追従
させるトラッキング誤差補正信号２３ｓａ及びスレッド
誤差補正信号２３ｓｂを生成し、これらの誤差補正信号
をそれぞれトラッキングドライバ５２及びスレッドドラ
イバ５１に出力する。

【００３６】スピンドルコントロール部２４は、スピン
ドルモータ（ＳＰＭ）３を所定の回転速度で回転させる
スピンドル誤差補正信号２４ｓを生成し、これをスピン
ドルドライバ５４に出力する。スピンドルコントロール
部２４は、光ディスク２にデータが記録されている場合
には、光ピックアップ４の再生したデータに基づいて、
スピンドルモータ３の回転速度を検出し、この検出され
た回転速度と目標回転速度との誤差に基づいて上記のス
ピンドル誤差補正信号２４ｓを生成する。また、光ディ
スク２にデータが記録されていない場合には、スピンド
ルモータ３から入力されるパルス信号ＦＧに基づいて特
定される回転速度と目標回転速度との誤差に基づいて上
記スピンドル誤差補正信号２４ｓを生成する。

【００３７】オフセット除去部２５は、マトリクス回路
１３から出力されるプルイン信号ＰＩに含まれる光ディ
スク２の回転周期に同期したオフセット成分を除去して
新たなプルイン信号ＰＩ’を生成し、この新しいプルイ
ン信号ＰＩ’をエンコーダ部２８に出力する。このオフ
セット除去部２５は、オフセット算出部２６と、減算処
理部２７とを有する。

【００３８】オフセット算出部２６は、光ディスク２の
回転によって、マトリクス回路１３から出力されるプル
イン信号ＰＩを所定のサンプリングレートでサンプリン
グし、サンプリングされたプルイン信号ＰＩの数値デー
タ列に基づいて、プルイン信号ＰＩに含まれる光ディス
ク２の回転周期に同期したオフセット成分を算出する。
このオフセット成分をキャンセル信号ＣＳＬとする。オ
フセット算出部２６における処理は、トラッキングサー
ボをかける前に実行される。減算処理部２７は、トラッ
キングサーボをオンした際に、オフセット算出部２６で
算出されたキャンセル信号ＣＳＬを用いて、マトリクス
回路１３から出力されるプルイン信号ＰＩからキャンセ
ル信号ＣＳＬをリアルタイムに減算し、新たなプルイン
信号ＰＩ’としてエンコーダ部２８に出力する。

【００３９】エンコーダ部２８は、マトリクス回路１３
から入力された周期性をもつトラッキングエラー信号Ｔ
Ｅ及びプルイン信号ＰＩに基づいて、光ピックアップ４
の目標トラックからの位置誤差に一意に対応する線形位
置誤差信号Ｆを生成し、トラッキングコントロール部２
３に出力する。

【００４０】図４は、図３に示すサーボコントローラ２
１を構成するためのハードウエアの一例を示すブロック
図である。上記したフォーカスコントロール部２２、ト
ラッキングコントロール部２３、スピンドルコントロー
ル部２４、オフセット除去部２５及びエンコーダ部２８
は、図４に示すハードウエア、例えばプロセッサ３３及
びプロセッサ３３を制御するためのソフトウエアによっ
て構成される。図４に示すように、サーボコントローラ
２１にはクロック信号ＣＫが供給される。サーボコント
ローラ２１の各構成部分は、クロック信号ＣＫ及びこの
クロック信号ＣＫを基準に生成したクロック信号で動作
する。なお、クロック信号ＣＫは、外部から供給する代
わりに、サーボコントローラ２１の内部で発生すること
もできる。

【００４１】図４において、Ａ／Ｄ変換器３６ａ〜３６
ｃは、マトリクス回路１３から入力されるアナログ信号
からなるフォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキングエラ
ー信号ＴＥ及びプルイン信号ＰＩを所定のサンプリング
レートでディジタル信号に変換し、これらをプロセッサ
３３に入力する。

【００４２】ＲＯＭ３４は、上記したフォーカスコント
ロール部２２、トラッキングコントロール部２３、スピ
ンドルコントロール部２４、オフセット除去部２５及び
エンコーダ部２８における処理を規定するソフトウェア
（プログラム）及び必要なデータなどを記憶している。
プロセッサ３３は、ＲＯＭ３４に記憶されたプログラム
を実行し、各種制御信号、新たなプルイン信号ＰＩ’、
線形位置誤差信号Ｆ等を算出する。ＲＡＭ３５は、プロ
セッサ３３に入力されたデータを一時的に記憶したり、
プロセッサ３３における処理等に必要な各種データを記
憶する。

【００４３】Ｄ／Ａ変換器３７ａ〜３７ｄは、プロセッ
サ３３によって算出されるフォーカス誤差補正信号２２
ｓ、トラッキング誤差補正信号２３ｓａ、スレッド誤差
補正信号２３ｓｂ及びスピンドル誤差補正信号２４ｓを
アナログ信号に変換し、フォーカスドライバ５３、トラ
ッキングドライバ５２、スレッドドライバ５１及びスピ
ンドルドライバ５４に出力する。

【００４４】次に、本実施形態のディスク駆動装置１の
動作について説明する。上述したように、本実施形態の
ディスク駆動装置１では、光ピックアップ４において、
光ディスク２から反射されたレーザ光のビームスポット
が４つの受光面ＲＡ，ＲＢ，ＲＣ及びＲＤにそれぞれ分
割され、各受光面の受光光量に応じて出力された電流信
号がＩ／Ｖアンプ１２に出力され、Ｉ／Ｖアンプ１２に
よって、４つの受光面に対応する４つの電圧信号ＳＡ，
ＳＢ，ＳＣ及びＳＤが変換され、マトリクス回路１３に
出力される。

【００４５】マトリクス回路１３において、Ｉ／Ｖアン
プ１２から入力された電圧信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ及びＳ
Ｄに基づいて、フォーカスエラー信号ＦＥ、トラッキン
グエラー信号ＴＥ及びプルイン信号ＰＩが生成され、サ
ーボコントローラ２１に出力される。

【００４６】サーボコントローラ２１において、図３に
示すように、フォーカスエラー信号ＦＥ及びプルイン信
号ＰＩに基づいて、フォーカスコントロール部２２によ
ってフォーカス誤差補正信号２２ｓが生成され、フォー
カスドライバ５３に出力される。オフセット除去部２５
において、プルイン信号ＰＩに含まれる光ディスク２の
回転周期に同期したオフセット成分が除去され、新たな
プルイン信号ＰＩ’が生成される。エンコーダ部２８に
よって、新たなプルイン信号ＰＩ’及びトラッキングエ
ラー信号ＴＥに基づいて、目標トラックからの位置誤差
に一意に対応する線形位置誤差信号Ｆが生成される。

【００４７】トラッキングコントロール部２３におい
て、線形位置誤差信号Ｆに応じて、目標トラックに追従
させるトラッキング誤差補正信号２３ｓａ及びスレッド
誤差補正信号２３ｓｂが生成され、これらの誤差補正信
号２３ｓａ及び２３ｓｂがそれぞれトラッキングドライ
バ５２及びスレッドドライバ５１に出力される。

【００４８】さらに、スピンドルコントロール部２４に
おいて、光ピックアップ４によって再生したデータまた
はスピンドルモータ３からの回転速度に応じたパルス信
号ＦＧに基づいて、スピンドルモータ３が目標の回転速
度に制御するためのスピンドル誤差補正信号２４ｓが生
成され、スピンドルドライバ５４に出力される。

【００４９】上述した制御動作によって、フォーカスサ
ーボ、トラッキングサーボ及びスピンドルサーボがそれ
ぞれかけられ、光ディスク２は、スピンドルモータ３に
よって目標の回転速度で駆動され、また、光ピックアッ
プ４が対物レンズ５を介して射出されたレーザビームＬ
が光ディスク２上のトラックにフォーカスした状態で、
目標のトラックに追従するように制御される。

【００５０】次に、本実施形態のディスク駆動装置１に
おけるサーボコントローラ２１の特徴について説明す
る。本実施形態のディスク駆動装置１では、サーボコン
トローラ２１に供給されるクロック信号ＣＫの周波数が
通常より高く設定され、これによってサーボ系全体の伝
達関数の位相余裕不変で利得を上げることができる。以
下、ディスク駆動装置のサーボ系の伝達特性を用いて、
この特徴について説明する。

【００５１】図５及び図６は、フォーカスサーボの伝達
関数を示すグラフである。なお、ここでいうフォーカス
サーボは、例えば、図３に示すサーボコントローラ２１
の機能ブロック図において、フォーカスコントロール部
２２を指す。さらに、図６に示す伝達関数は、サーボコ
ントローラ２１に供給されるクロック信号ＣＫの周波数
が図５の場合に比べて２倍高くしたときの伝達関数であ
る。

【００５２】図５及び図６において、横軸は周波数、縦
軸は利得（ＧＡＩＮ）及び位相をそれぞれ示している。
なお、これらの図面において、横軸のメモリは、対数
（ＬＯＧ）表示された周波数に対応している。また、各
グラフにおいて、左側の縦軸のメモリはｄＢ表示された
利得に対応し、右側の縦軸のメモリは、角度に対応す
る。

【００５３】図５に示すように、信号の周波数がＰＨｚ
のとき、位相特性が最大値付近の値を取る。さらに、図
６において、サーボコントローラ２１のクロック信号Ｃ
Ｋの周波数を２倍に高くした場合、伝達関数の利得特性
及び位相特性がともに高周波数帯域側に拡張する。図６
に示すように、周波数がほぼ２ＰＨｚのとき、位相特性
が最大値付近の値を取る。即ち、サーボコントローラ２
１のクロック信号ＣＫの周波数を２倍高くすることによ
って、サーボコントローラ２１が安定して制御可能な周
波数帯域がほぼ２倍に拡大した結果となる。

【００５４】図７は、サーボ系全体の伝達関数の一例を
示すグラフである。なお、図７において、フォーカスサ
ーボ系を例にその利得特性及び位相特性を示している。
フォーカスサーボ系とは、例えば、Ｉ／Ｖアンプ１２、
マトリクス回路１３のフォーカス誤差信号ＦＥを生成す
る部分回路、サーボコントローラ２１におけるフォーカ
スコントロール部２２、フォーカスドライバ５３及びフ
ォーカスアクチュエータ１１を含むフォーカス制御系全
体をいう。図７に示すように、フォーカスサーボ系で
は、位相余裕が十分取れるように位相特性が操作されて
いる。その利得特性は、図示のように周波数が高くなる
につれて利得が低下していく。利得が０ｄＢのとき、位
相特性がピーク値を取る。

【００５５】図７に示す伝達特性において、位相のピー
クが高域側に移動すれば、その分位相余裕不変で利得を
上げることが可能になる。即ち、光ディスク２を高い回
転速度で駆動しても、サーボ制御系が安定してそれに追
従することができる。また、サーボ系の伝達関数の利得
を大きくすることによって、光ピックアップ４において
発生した共振が、フォーカスエラー信号ＦＥ及びトラッ
キングエラー信号ＴＥなどに現れず、制御の安定性が改
善され、より高い回転速度でディスクを駆動することが
できる。

【００５６】なお、上述した図５〜図７は、サーボコン
トローラ２１のうち、フォーカスサーボの伝達特性を示
しているが、本発明は、フォーカスサーボに限定される
ことなく、サーボコントローラの動作クロック信号ＣＫ
の周波数を高くすることにより、他のサーボ制御系、例
えばトラッキングサーボ、スレッドサーボ及びスピンド
ルサーボについても、同じ結果が得られる。また、図１
に示す本実施形態のディスク駆動装置１において、光デ
ィスク２を例に示しているが、本発明は光ディスクに限
定されるものではなく、例えば、光磁気ディスクにも適
用することができる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のディスク
駆動装置によれば、サーボコントローラの動作クロック
信号の周波数を高めることにより、フォーカス、トラッ
キング、スレッド、スピンドルなど各制御対象の制御安
定性を保ったまま利得を上げることができる。即ち、サ
ーボ制御系の安定度不変で、ディスクの高速回転駆動に
おける定常特性を、回転速度を上げる前の定常特性とほ
ぼ同等にすることが可能になる。また、本発明のディス
ク駆動装置によれば、フォーカスサーボ、トラッキング
サーボなどの利得を上げることができるので、光ピック
アップにおいて発生した共振が、フォーカスエラー信号
及びトラッキングエラー信号などに現れることが防止で
き、サーボ制御の安定性を向上できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスク駆動装置の一実施形態を
示す構成図である。

【図２】レーザビームのスポットを分割して検出する光
検出器の概念を説明するための図である。

【図３】サーボコントローラの構成を示す機能ブロック
図である。

【図４】サーボコントローラを構成するためのハードウ
ェア構成の一例を示すブロック図である。

【図５】フォーカスサーボの伝達関数の一例を示すグラ
フである。

【図６】サーボコントローラの動作クロック信号の周波
数を高めた場合のフォーカスサーボの伝達関数を示すグ
ラフである。

【図７】フォーカスサーボの制御系全体の伝達関数の一
例を示すグラフである。

【符号の説明】

１…ディスク駆動装置、２…光ディスク、３…スピンド
ルモータ、４…光ピックアップ、８…レーザダイオー
ド、９…トラッキング（ＴＲ）アクチュエータ、１０…
スレッド（ＳＬ）アクチュエータ、１２…Ｉ／Ｖアンプ
（Ｉ／ＶＡｍｐ）、１３…マトリクス回路、２０…メ
インコントローラ、２１…サーボコントローラ、２２…
フォーカスコントロール部、２３…トラッキングコント
ロール部、２４…スピンドルコントロール部、３３…プ
ロセッサ、５１…スレッドドライバ（ＳＬＤ）、５２…
トラッキングドライバ（ＴＲＤ）、５３…フォーカスド
ライバ（ＦＣＤ）、５４…スピンドルドライバ（ＳＰ
Ｄ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D044 BC06 CC05 CC06 FG24 GM14 5D090 AA01 CC04 EE11 EE18 FF01 FF07 FF21 HH01 HH03 5D109 KA04 KB05 KB23 KD05 KD11 KD31 5D118 AA13 BA01 CA11 CA13 CC12 CD02 CD03 CF06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディスクを回転させる回転手段と、上記ディスクにレーザ光を照射しこのレーザ光の反射光
を受光し、受光した光に応じた読み取り信号を出力する
光ピックアップと、上記読み取り信号に応じて、上記ディスクに照射したレ
ーザ光が目標のトラックからの変位を検出し、当該検出
結果に応じた誤差信号を出力する誤差信号生成手段と、所定の周波数のクロック信号に応じて動作し、上記誤差
信号に応じて上記変位を補正するための補正信号を生成
するサーボ制御手段と、上記補正信号に応じて、上記光ピックアップの位置を調
整する調整手段とを有し、上記サーボ制御手段に供給さ
れる上記クロック信号の周波数は、通常より高く設定さ
れていることを特徴とするディスク駆動装置。
【請求項２】上記誤差信号生成手段は、フォーカス誤差
を示すフォーカスエラー信号とトラッキング誤差を示す
トラッキングエラー信号を出力する請求項１記載のディ
スク駆動装置。
【請求項３】上記サーボ制御手段は、上記フォーカスエ
ラー信号に応じて、上記フォーカス誤差を補正するため
のフォーカス誤差補正信号を生成し、フォーカス調整手
段に出力する請求項２記載のディスク駆動駆動装置。
【請求項４】上記サーボ制御手段は、上記トラッキング
エラー信号に応じて、上記トラッキング誤差を補正する
ためのトラッキング誤差補正信号を生成し、トラッキン
グ調整手段に出力する請求項２記載のディスク駆動装
置。
【請求項５】上記サーボ制御手段は、上記回転手段から
得られた回転情報に応じて、目標の回転速度との誤差に
応じてスピンドル誤差補正信号を生成して、上記回転手
段に出力する請求項２記載のディスク駆動駆動装置。
【請求項６】上記回転手段は、上記スピンドル誤差補正
信号に応じて、回転速度を制御する請求項５記載のディ
スク駆動装置。
【請求項７】上記サーボ制御手段は、上記トラッキング
誤差に応じて、上記トラッキング誤差を補正するための
スレッド誤差補正信号を生成し、スレッド調整手段に出
力する請求項２記載のディスク駆動装置。
【請求項８】上記回転手段は、複数の異なる回転速度で
上記ディスクを回転させる請求項１記載のディスク駆動
装置。