JPH10241170A

JPH10241170A - サーボ信号生成装置およびそれを使用したディスク装置

Info

Publication number: JPH10241170A
Application number: JP4653997A
Authority: JP
Inventors: Shigeaki Wachi; 滋明和智
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】ディジタル的処理による位相遅れを軽減してサ
ーボ特性を改善する。【解決手段】フォーカスエラー信号Ｅ_Fをサンプリング
周期Ｔ_SでサンプリングしてＡ／Ｄ変換の処理をする。
Ａ／Ｄ変換の完了後、高域補償の処理をして高域の制御
信号Ｄ_FHを得る。この高域補償の処理は、各サンプリン
グ周期内で完結するように各サンプリング周期の第１の
時間で行われる。制御信号Ｄ_FHを最新の中・低域の制御
信号Ｄ_FLと加算してフォーカス制御信号Ｄ_Fを得、この
制御信号Ｄ_FをＤ／Ａ変換して出力する。上述の加算処
理の後に、中域補償及び低域補償の処理の一部とその他
の処理をする。この中域補償及び低域補償の処理は、複
数サンプリング周期内で完結するようにこの複数サンプ
リング周期を構成する各サンプリング周期の第２の時間
で間欠的に行われる。高域のサーボ信号に関して、演算
時間及び０次ホールドによる時間遅れを小さくでき、位
相遅れを大幅に軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば光磁気デ
ィスク装置等に適用して好適なサーボ信号生成装置およ
びそれを使用したディスク装置に関する。詳しくは、サ
ーボエラー信号に高域補償をして高域のサーボ信号を得
る処理をサンプリングレートで行うと共に、そのサーボ
エラー信号に中域および低域の補償をして中・低域のサ
ーボ信号を得る処理をサンプリングレートより低いレー
トで行うことによって、ディジタル的に処理することに
よる位相遅れを軽減してサーボ特性を改善しようとした
サーボ信号生成装置等に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】図７は、例えば光磁気ディスク装置にお
ける光学ヘッドのフォーカス制御を行うために、フォー
カスエラー信号Ｅ_Fよりフォーカス制御信号Ｄ_Fを得てフ
ォーカスアクチュエータを駆動するフォーカス制御部の
一例を示している。

【０００３】このフォーカス制御部１００は、折り返し
歪みを防止するためにフォーカスエラー信号Ｅ_Fの帯域
を制限するローパスフィルタ１０１と、帯域制限された
フォーカスエラー信号Ｅ_Fをディジタル信号に変換する
ためのＡ／Ｄ（analog-to-digital）コンバータ１０２
と、ディジタル信号に変換されたフォーカスエラー信号
Ｅ_Fに対して低域、中域、高域の各帯域のゲイン調整や
位相補償をフィルタ演算で行ってフォーカス制御信号Ｄ
_Fを得る補償回路１０３とを有している。

【０００４】例えば、補償回路１０３において、高域で
は発振を防止するために位相が進むように位相補償さ
れ、低域ではゲインが高くなるようにゲイン調整され
る。なお、ゲインと位相は相互に関係しており、位相補
償をすることでゲインも変化し、逆にゲイン調整をする
ことで位相も変化する。

【０００５】また、フォーカス制御部１００は、補償回
路１０３で得られるフォーカス制御信号Ｄ_Fをアナログ
信号に変換するＤ／Ａ（digital-to-analog）コンバー
タ１０４と、このＤ／Ａコンバータ１０４でアナログ信
号に変換されたフォーカス制御信号Ｄ_Fに基づいてフォ
ーカスアクチュエータ（図示せず）を駆動するドライブ
回路１０５とを有している。

【０００６】以上の構成において、フォーカスエラー信
号Ｅ_Fはローパスフィルタ１０１で帯域制限された後に
Ａ／Ｄコンバータ１０２に供給されてディジタル信号に
変換される。そして、ディジタル信号に変換されたフォ
ーカスエラー信号Ｅ_Fに対して補償回路１０３で低域、
中域、高域の各帯域でゲイン調整や位相補償が行われて
フォーカス制御信号Ｄ_Fが得られる。このフォーカス制
御信号Ｄ_FはＤ／Ａコンバータ１０４でアナログ信号に
変換されてドライブ回路１０５に供給され、このドライ
ブ回路１０５によってフォーカスアクチュエータが駆動
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図７に示すフォーカス
制御部１００のように、フォーカスエラー信号Ｅ_Fに対
してゲイン調整や位相補償をディジタルフィルタ演算で
行ってフォーカス制御信号Ｄ_Fを得るものによれば、適
応性の良さや温度特性の影響がない等の利点がある。例
えば、条件に応じてフィルタ係数を変更してきめの細か
な制御を行うことができる。

【０００８】しかし、フォーカスエラー信号Ｅ_Fに対し
てゲイン調整や位相補償をディジタルフィルタ演算で行
うことから、演算時間や０次ホールドによる時間遅れに
起因して高域になる程位相が遅れ、サーボゲインを上げ
ることが困難となり、良好なサーボ特性を得ることが難
しかった。

【０００９】すなわち、演算時間による時間遅れは、Ａ
／Ｄコンバータ１０２でアナログ信号であるフォーカス
エラー信号Ｅ_Fをディジタル信号に変換するために要す
る時間、補償回路１０３によってフォーカスエラー信号
Ｅ_Fに対してディジタルフィルタ演算を行ってフォーカ
ス制御信号Ｄ_Fを得るために要する時間、さらにはＤ／
Ａコンバータ１０４によってディジタル信号であるフォ
ーカス制御信号Ｄ_Fをアナログ信号に変換するために要
する時間を合計したものとなる。この演算時間による時
間遅れに起因する周波数ｆ＝１／Ｔにおける位相遅れＰ
Ｄ１は、演算時間による時間遅れをＴＤ１とすると、
（１）式で表される。

【００１０】ＰＤ１＝（ＴＤ１／Ｔ）×３６０゜・・・（１）また、Ｄ／Ａコンバータ１０４で変換して得られるフォ
ーカス制御信号Ｄ_Fを次のフォーカス制御信号Ｄ_Fが得ら
れるまでホールドすることは、通常０次ホールドと呼ば
れる。Ｄ／Ａコンバータ１０４より出力されるフォーカ
ス制御信号Ｄ_Fは、図８に示すように時間Ｔｓ毎に更新
される。この場合、例えばτ_n-1〜τ_nの期間ではレベル
Ｖ_n-1のフォーカス制御信号Ｄ_Fが継続して出力されるこ
とから、このレベルＶ_n-1のフォーカス制御信号Ｄ_Fは平
均的にはτ_n-1＋Ｔｓ／２の時点で出力されていると考
えられる。そのため、０次ホールドによる時間遅れはＴ
ｓ／２であり、その時間遅れに起因する周波数ｆ＝１／
Ｔにおける位相遅れＰＤ２は、（２）式で表される。

【００１１】ＰＤ２＝（Ｔｓ／２Ｔ）×３６０゜・・・（２）したがって、演算時間および０次ホールドによる時間遅
れに起因する位相遅れＰＤは、（３）式で表される。

【００１２】ＰＤ＝ＰＤ１＋ＰＤ２・・・（３）このような位相遅れＰＤは、アナログのサーボ系では発
生しない。図９の実線ａ，ｂは、例えばアナログのサー
ボ系のオープンループ伝達関数における位相特性および
ゲイン特性を示している。ここで、サーボ系が安定化す
るために、位相余裕Ｐｍとして４０゜〜５０゜程度が必
要であり、またゲイン余裕Ｇｍとして８ｄＢ〜１０ｄＢ
程度が必要とされている。

【００１３】ところで、図７に示すようなディジタルの
サーボ系では上述した位相遅れＰＤが発生するため、高
域になる程位相が遅れ、位相特性は図９の破線ｃに示す
ようになる。したがって、充分なゲイン余裕Ｇｍを取る
ために、ゲイン特性が図９の破線ｄに示す特性となるよ
うに、サーボゲインを下げる必要がある。このようにサ
ーボゲインを下げることにより、外乱に対する圧縮度が
悪くなると共に、メディアに対する追従性が悪くなり、
サーボ特性が劣化する。

【００１４】なお、上述ではフォーカスエラー信号Ｅ_F
よりフォーカス制御信号Ｄ_Fを得る場合について説明し
たが、トラッキングエラー信号よりトラッキング制御信
号を得る場合、シーク動作時にヘッドの移動速度のエラ
ー信号より移動速度制御信号を得る場合等についても同
様である。

【００１５】そこで、この発明では、ディジタル的処理
による位相遅れを軽減してサーボ特性を改善し得るサー
ボ信号生成装置等を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るサーボ信
号生成装置は、サーボエラー信号を所定のサンプリング
レートでディジタル信号に変換するアナログ／ディジタ
ル変換手段と、このアナログ／ディジタル変換手段の出
力データに対して高域補償の処理をディジタル的に行っ
て高域のサーボ信号を得る第１の処理手段と、アナログ
／ディジタル変換手段の出力データに対して中域補償お
よび低域補償の処理をディジタル的に行って中・低域の
サーボ信号を得る第２の処理手段と、第１の処理手段よ
り出力される高域のサーボ信号と第２の処理手段より出
力される中・低域のサーボ信号とを加算してサーボ信号
を得る加算手段と、この加算手段より出力されるサーボ
信号をアナログ信号に変換して出力するディジタル／ア
ナログ変換手段とを備え、第１の処理手段における高域
補償の処理はサンプリングレートで行われ、第２の処理
手段における中域補償および低域補償の処理は上記サン
プリングレートより低いレートで行われるものである。

【００１７】この発明に係るディスク装置は、ディスク
状記録媒体に対してヘッドを使用して信号の記録または
再生を行うディスク装置において、ヘッド位置またはヘ
ッド移動速度に対応したエラー信号を得るエラー信号検
出手段と、エラー信号に基づいてヘッド位置またはヘッ
ド移動速度を制御するためのヘッド制御信号を生成する
制御信号生成手段と、ヘッド制御信号によってヘッド位
置またはヘッド移動速度を制御するヘッド制御手段とを
備えるものである。そして、制御信号生成手段は、エラ
ー信号を所定のサンプリングレートでディジタル信号に
変換するアナログ／ディジタル変換手段と、このアナロ
グ／ディジタル変換手段の出力データに対して高域補償
の処理をディジタル的に行って高域のサーボ信号を得る
第１の処理手段と、アナログ／ディジタル変換手段の出
力データに対して中域補償および低域補償の処理をディ
ジタル的に行って中・低域のサーボ信号を得る第２の処
理手段と、第１の処理手段より出力される高域のサーボ
信号と第２の処理手段より出力される中・低域のサーボ
信号とを加算してサーボ信号を得る加算手段と、この加
算手段より出力されるサーボ信号をアナログ信号に変換
して出力するディジタル／アナログ変換手段とを有し、
第１の処理手段における高域補償の処理はサンプリング
レートで行われ、第２の処理手段における中域補償およ
び低域補償の処理は上記サンプリングレートより低いレ
ートで行われるものである。

【００１８】光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディス
ク等のディスク状記録媒体に対してヘッドを使用して信
号の記録または再生を行うディスク装置では、サーボエ
ラー信号としてヘッド位置やヘッド移動速度に対応した
エラー信号がある。ヘッド位置に対応したエラー信号と
しては、例えばフォーカスエラー信号やトラッキングエ
ラー信号がある。このヘッド位置に対応したエラー信号
よりサーボ信号としてのヘッド制御信号が生成され、記
録時や再生時にヘッド位置が制御される。ヘッド移動速
度に対応したエラー信号としては、例えばシーク動作時
のヘッド移動速度のエラー信号がある。このヘッド移動
速度に対応したエラー信号よりサーボ信号としてのヘッ
ド制御信号が生成され、シーク動作時にヘッドの移動速
度が制御される。

【００１９】サーボ信号の生成は、以下のようにして行
われる。すなわち、サーボエラー信号は所定のサンプリ
ングレートでディジタル信号に変換される。そして、デ
ィジタル信号に変換されたサーボエラー信号に対して、
ディジタル的に高域補償の処理が行われて高域のサーボ
信号が得られると共に、ディジタル的に中域補償および
低域補償の処理が行われて中・低域のサーボ信号が得ら
れる。

【００２０】この場合、高域補償の処理はサンプリング
レートで行われ、中域補償および低域補償の処理はサン
プリングレートより低いレートで行われる。例えば、高
域補償の処理は各サンプリング周期内で完結するように
各サンプリング周期の第１の時間で連続的に行われ、中
域補償および低域補償の処理は複数サンプリング周期内
で完結するようにこの複数サンプリング周期を構成する
各サンプリング周期の第２の時間で間欠的に行われる。

【００２１】このように取り扱う信号の周波数とサンプ
リングレートの比を極端に大きくすることなく適当にす
ることにより、フィルタ係数が極端に１に近づき発振す
る、いわゆるリミットサイクルの発生が抑えられる。

【００２２】そして、上述した高域補償の処理で得られ
る高域のサーボ信号と中域補償および低域補償の処理で
得られる中・低域のサーボ信号とが加算されてサーボ信
号が形成され、このサーボ信号がアナログ信号に変換さ
れて出力される。

【００２３】高域補償の処理はサンプリングレートで行
われ、中域補償および低域補償の処理はサンプリングレ
ートより低いレートで行われる。そのため、処理能力が
従来と変わらなくてもサンプリング周期を従来に比べて
短くでき、高域のサーボ信号に関して、演算時間および
０次ホールドによる時間遅れを小さくでき、位相遅れを
大幅に軽減できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、この
発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形
態としての光変調方式の光磁気ディスク装置１０の構成
を示している。このディスク装置１０は、光磁気ディス
ク（ＭＯＤ）１１を回転駆動するためのスピンドルモー
タ１２と、記録時に補助磁界を発生するための磁気ヘッ
ド１３と、レーザダイオード、対物レンズ、光検出器、
プリアンプ等から構成される光学ヘッド（ＯＰ）１４と
を有している。磁気ヘッド１３と光学ヘッド１４は光磁
気ディスク１１を挟むように対向して配設される。

【００２５】また、ディスク装置１０は、光学ヘッド１
４のレーザダイオードを駆動するためのレーザ駆動回路
１５と、マイクロコンピュータを備え、システム全体を
制御するためのシステムコントローラ１６とを有してい
る。ここで、マイクロコンピュータは、周知のように、
制御、測定等を実際に行うＣＰＵ（中央処理装置）、こ
のＣＰＵの動作プログラムを格納したＲＯＭ（リードオ
ンリーメモリ）、上記制御、測定等の過程で一時的に必
要となるデータを格納するＲＡＭ（ランダムアクセスメ
モリ）を有している。

【００２６】レーザ駆動回路１５には光学ヘッド１４よ
り出力レーザパワー検出出力Ｓ_DPが供給されると共に、
システムコントローラ１６よりＤ／Ａコンバータ１７を
介してパワー制御信号Ｓ_PCが供給され、光学ヘッド１４
のレーザダイオードより出力されるレーザ光のパワーが
記録時および再生時のそれぞれで最適パワーとなるよう
に制御される。

【００２７】レーザ駆動回路１５には、記録時に、後述
するように記録データＲＤが供給される。そのため、光
学ヘッド１４のレーザダイオードは、記録時には、記録
データＲＤに対応してレーザパワーが変化するようにレ
ーザ駆動回路１５で駆動される。これにより、光磁気デ
ィスク１１のデータ部（ＭＯ領域）に記録データＲＤが
光磁気記録される。

【００２８】また、光学ヘッド１４からは、再生時に光
磁気ディスク１１のデータ部からの再生信号Ｓ_MOが得ら
れると共に、記録時および再生時には光磁気ディスク１
１のプリフォーマット部（ＲＯＭ領域）からの再生信号
Ｓ_RFが得られる。さらに、光学ヘッド１４からは、従来
周知の検出方法で得られるトラッキングエラー信号Ｅ_T
およびフォーカスエラー信号Ｅ_Fが出力される。

【００２９】なお、図２は、光磁気ディスク１１の各セ
クタの記録フォーマットを示している。各セクタの先頭
には、予めピットによってアドレス等が記録されている
プリフォーマット部が配され、このプリフォーマット部
に続いて出力レーザパワーのレベルを制御するためのテ
スト部としてのＡＬＰＣ（Auto Laser Power Control）
部が配される。さらに、ＡＬＰＣ部に続いてデータ部が
配される。

【００３０】また、ディスク装置１０は、ＣＰＵを備え
るサーボ回路１８を有している。サーボ回路１８には、
光学ヘッド１４より出力されるエラー信号Ｅ_T，Ｅ_Fが供
給される。このサーボ回路１８の動作はシステムコント
ローラ１６によって制御される。サーボ回路１８によっ
て、トラッキングコイルやフォーカスコイル、さらには
ラジアル方向移動用のリニアモータを含むアクチュエー
タ１９が制御されて、光学ヘッド１４のトラッキングや
フォーカスのサーボが行われ、また光学ヘッド１４のラ
ジアル方向への移動が制御される。さらに、サーボ回路
１８によって、スピンドルモータ１２の回転が制御さ
れ、光磁気ディスク１１が例えば角速度一定で回転する
ようにされる。

【００３１】また、ディスク装置１０は、光学ヘッド１
４より出力されるプリフォーマット部からの再生信号Ｓ
_RFに対して波形等化処理を行うための波形等化回路２１
と、この波形等化回路２１の出力信号よりクロック信号
ＣＫ_RFを再生するためのＰＬＬ（phase-locked loop）
回路２２と、波形等化回路２１の出力信号をクロック信
号ＣＫ_RFを使用してディジタル信号に変換するためのＡ
／Ｄコンバータ２３と、このＡ／Ｄコンバータ２３の出
力データよりアドレスデータＡＤを得るためのアドレス
デコーダ２４とを有している。

【００３２】このアドレスデコーダ２４で得られるアド
レスデータＡＤはシステムコントローラ１６に供給さ
れ、記録時や再生時におけるアクセス制御に利用され
る。なお、ＰＬＬ回路２２で再生されるクロック信号Ｃ
Ｋ_RFもシステムコントローラ１６に供給され、システム
制御における基準クロック信号として利用される。

【００３３】また、ディスク装置１０は、外部、例えば
ホストコンピュータからの入力データＤinを受け取るた
めのデータインタフェース３１と、このデータインタフ
ェース３１で受け取った入力データＤinに対してエラー
訂正符号を付加するためのＥＣＣ（Error Correction C
ode）エンコーダ３２と、このＥＣＣエンコーダ３２の
出力データに対してディジタル変調処理として、例えば
（１，７）ＲＬＬ変調処理をするチャネルエンコーダ３
３とを有している。ここで、ＥＣＣエンコーダ３２から
は各セクタのデータ部に記録されるセクタデータが順次
出力されてチャネルエンコーダ３３に供給されて変調処
理される。

【００３４】また、ディスク装置１０は、チャネルエン
コーダ３３の出力データを識別時の符号誤りの伝播を避
けるために中間系列、例えばＮＲＺＩ（Non-Return-to-
Zero-Inverted）符号に変換するためのプリコード回路
３４を有している。このプリコード回路３４より出力さ
れる記録データＲＤがレーザ駆動回路１５に供給され、
上述したように光磁気ディスク１１のデータ部に記録さ
れる。

【００３５】また、ディスク装置１０は、光学ヘッド１
４より出力されるデータ部からの再生信号Ｓ_MOに対して
波形等化処理を行うための波形等化回路４１と、この波
形等化回路４１の出力信号よりクロック信号ＣＫ_MOを再
生するためのＰＬＬ回路４２と、波形等化回路４１の出
力信号をクロック信号ＣＫ_MOを使用してディジタル信号
に変換するためのＡ／Ｄコンバータ４３とを有してい
る。

【００３６】ところで、再生信号Ｓ_MOは、光学系で決ま
るＭＴＦ（Modulation Transfer Function)により帯域
制限されており、高域ほど信号の振幅は小さくなってい
る。図３は、ＭＴＦ特性の一例を示している。このＭ
ＴＦ特性により周波数の高い信号、つまりパルス幅（符
号反転幅）の狭い信号ほど振幅が小さくなる。このよう
に振幅の小さな信号は、０／１の識別が困難となるた
め、ＭＴＦとは逆の特性を持った高域強調フィルタを通
すことで、もとの記録波形に近づける波形等化処理が行
われる。

【００３７】また、ディスク装置１０は、Ａ／Ｄコンバ
ータ４３の出力データに対して０／１の識別やＮＲＺＩ
符号の復号を行うための識別・復号回路４４と、この識
別・復号回路４４の出力データに対して復調処理をする
チャネルデコーダ４５と、このチャネルデコーダ４５の
出力データに対してエラーの検出・訂正の処理をするＥ
ＣＣデコーダ４６と、このＥＣＣデコーダ４６より出力
されるエラー訂正処理されたデータを出力データＤout
として、外部、例えばホストコンピュータに送るための
データインタフェース４７とを有している。

【００３８】図１に示す光磁気ディスク装置１０の動作
を説明する。まず、記録時の動作について説明する。記
録時には、外部、例えばホストコンピュータより供給さ
れる入力データＤinがデータインタフェース３１で受け
取られた後、ＥＣＣエンコーダ３２でエラー訂正符号が
付加される。そして、ＥＣＣエンコーダ３２からは各セ
クタのデータ部に記録されるセクタデータが順次出力さ
れてチャネルエンコーダ３３に供給される。

【００３９】チャネルエンコーダ３３ではディジタル変
調処理としての（１，７）ＲＬＬ変調処理が行われる。
そして、チャネルエンコーダ３３より出力される変調デ
ータはプリコード回路３４でＮＲＺＩ符号に変換され、
記録データＲＤとしてレーザ駆動回路１５に供給され
る。これにより、記録データＲＤが光磁気ディスク１１
のデータ部に光磁気記録される。

【００４０】次に、再生時の動作について説明する。再
生時には、光学ヘッド１４によって光磁気ディスク１１
のデータ部より再生信号Ｓ_MOが再生される。この再生信
号Ｓ_MOは波形等化回路４１に供給されて波形等化処理が
行われる。そして、Ａ／Ｄコンバータ４３の出力データ
に対して識別・復号回路４４で０／１の識別やＮＲＺＩ
符号の復号が行われる。

【００４１】識別・復号回路４４の出力データはチャネ
ルデコーダ４５で復調処理された後にＥＣＣエンコーダ
４６でエラー訂正処理され、エラー訂正処理されたデー
タがデータインタフェース４７より外部、例えばホスト
コンピュータに出力データＤoutとして送られる。

【００４２】次に、図４を参照しながら、サーボ回路１
８に含まれるフォーカス制御部２００について説明す
る。

【００４３】フォーカス制御部２００は、折り返し歪み
を防止するためにフォーカスエラー信号Ｅ_Fの帯域を制
限するローパスフィルタ２０１と、帯域制限されたフォ
ーカスエラー信号Ｅ_Fをソフトウェア処理してフォーカ
ス制御信号Ｄ_Fを得るためのマイクロコンピュータ（以
下、「マイコン」という）２０２と、このマイコン２０
２より出力されるフォーカス制御信号Ｄ_Fに基づいてフ
ォーカスアクチュエータ（図１のアクチュエータ１９に
含まれる）を駆動するドライブ回路２０３とを有してい
る。

【００４４】マイコン２０２は、フォーカスエラー信号
Ｅ_Fを所定のサンプリングレートでディジタル信号に変
換する機能と、フォーカスエラー信号Ｅ_Fに対してディ
ジタル的に高域補償の処理を行って高域のフォーカス制
御信号Ｄ_FHを得る機能と、フォーカスエラー信号Ｅ_Fに
対してディジタル的に中域補償および低域補償の処理を
行って中・低域のフォーカスサ制御信号Ｄ_FLを得る機能
と、高域のフォーカス制御信号Ｄ_FHと中・低域のフォー
カス制御信号Ｄ_FLとを加算してフォーカス制御信号Ｄ_F
を得る機能と、さらにディジタル信号としてのフォーカ
ス制御信号Ｄ_Fをアナログ信号に変換して出力する機能
とを有している。

【００４５】この場合、高域補償の処理では、発振を防
止するためにフォーカスエラー信号Ｅ_Fの高域の位相が
進むように位相補償される。中域補償および低域補償の
処理では、例えば変位量の大きな低域のゲインが高くな
るようにゲイン調整され、また中域の位相が進むように
位相補償される。

【００４６】図５は、マイコン２０２において、フォー
カスエラー信号Ｅ_Fをソフトウェア処理してフォーカス
制御信号Ｄ_Fを得るための手順を示している。すなわ
ち、フォーカスエラー信号Ｅ_Fをサンプリング周期Ｔ_Sで
サンプリングしてＡ／Ｄ変換の処理をする。Ａ／Ｄ変換
の完了後、直ちに高域補償の処理をして高域のフォーカ
ス制御信号Ｄ_FHを得る。つまり、この高域補償の処理
は、各サンプリング周期内で完結するように各サンプリ
ング周期の第１の時間で連続的に行われる。

【００４７】また、上述した高域補償の処理で得られる
高域のフォーカス制御信号Ｄ_FHを最新の中・低域のフォ
ーカス制御信号Ｄ_FLと加算してフォーカス制御信号Ｄ_F
を得、このフォーカス制御信号Ｄ_Fをアナログ信号に変
換して出力する。

【００４８】また、上述した加算処理の後に、直ちに中
域補償および低域補償の処理の一部およびその他の処理
をする。つまり、中域補償および低域補償の処理は、複
数サンプリング周期内で完結するようにこの複数サンプ
リング周期を構成する各サンプリング周期の第２の時間
で間欠的に行われる。したがって、上述した高域補償の
処理はサンプリングレートで行われが、中域補償および
低域補償の処理はサンプリングレートより低いレートで
行われることとなる。

【００４９】ここで、図６Ａ〜Ｅを参照して、上述した
ようにソフトウェア処理を行った場合におけるフォーカ
ス制御信号Ｄ_FH，Ｄ_FLに関する時間遅れＴ_DH，Ｔ_DLにつ
いて考えてみる。

【００５０】図６Ａは、Ａ／Ｄ変換におけるフォーカス
エラー信号Ｅ_Fのサンプリングタイミングを示してい
る。そして、各サンプリング周期Ｔ_Sは、それぞれＡ／
Ｄ変換の処理に要する時間Ｔ１と、高域補償の処理に要
する時間Ｔ２と、中域補償および低域補償の処理の一部
とその他の処理のための時間Ｔ３とで構成される。これ
により、高域補償の処理はサンプリングレートで行わ
れ、この高域補償の処理によって得られる高域のフォー
カス制御信号Ｄ_FHは図６Ｂに示すように変化する。

【００５１】また、中域補償および低域補償の処理がｎ
サンプリング周期内（ｎは２以上の整数）で完結する場
合、ｎサンプリング周期を構成する各サンプリング周期
の時間Ｔ３に含まれる時間Ｔ４₁〜Ｔ４_nで中域補償およ
び低域補償の処理が間欠的に行われる。そのため、中域
補償および低域補償の処理はサンプリングレートの１／
ｎのレートで行われ、この中域補償および低域補償の処
理によって得られる中・低域のフォーカス制御信号Ｄ_FL
は図６Ｃに示すように変化する。

【００５２】そして、図６Ｂに示す高域のフォーカス制
御信号Ｄ_FHと図６Ｃに示す中・低域のフォーカス制御信
号Ｄ_FLとを加算して得られるフォーカス制御信号Ｄ_Fは
図６Ｄに示すように変化し、最終的にはこのフォーカス
制御信号Ｄ_Fが図６Ｅに示すようにＤ／Ａ変換の処理に
要する時間Ｔ５だけ遅延されて出力される。

【００５３】この場合、高域のフォーカス制御信号Ｄ_FH
に関する時間遅れＴ_DHは、（４）式で表される。（４）
式において、Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ５は演算時間による時間遅
れであり、Ｔ_S／２は０次ホールドによる時間遅れであ
る。

【００５４】Ｔ_DH＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ５＋Ｔ_S／２・・・（４）一方、中・低域のフォーカス制御信号Ｄ_FLに関する時間
遅れＴ_DLは、（５）式で表される。（５）式において、
（ｎ−１）Ｔ_S＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ４_n＋Ｔ５は演算時間に
よる時間遅れであり、ｎＴ_S／２は０次ホールドよる時
間遅れである。

【００５５】Ｔ_DL＝（ｎ−１）Ｔ_S＋Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ４_n＋Ｔ５＋ｎＴ_S／２・・・（５）ここで、時間遅れＴ_DH，Ｔ_DLの関係はＴ_DH＜＜Ｔ_DLであ
る。また、中域補償および低域補償の処理はｎサンプリ
ング周期で間欠的に分割して行われるため、処理能力が
従来と変わらなくても、サンプリング周期を従来に比べ
て短くできる。そのため、高域のフォーカス制御信号Ｄ
_FHに関して、演算時間および０次ホールドによる時間遅
れを小さくでき、位相遅れを大幅に軽減できる。したが
って、従来に比べてサーボゲインを上げることができ、
フォーカスサーボ特性を改善することができる。

【００５６】詳細説明は省略するが、図１に示すディス
ク装置１０のサーボ回路１８に含まれるトラッキング制
御部やシーク動作時の光学ヘッド１４のラジアル方向へ
の移動速度を制御する制御部に関しても、図４に示すフ
ォーカス制御部２００と同様に構成され、同様の作用効
果が得られる。

【００５７】なお、上述実施の形態において、フォーカ
ス制御部２００はマイコン２０２を使用してフォーカス
エラー信号Ｅ_Fをソフトウェア処理することでフォーカ
ス制御信号Ｄ_Fを生成するものであったが、フォーカス
エラー信号Ｅ_FよりＤＳＰ（digital signal processo
r）等によるハードウェア処理でフォーカス制御信号Ｄ_F
を生成するようにしてもよい。その場合、上述したよう
に中域補償および低域補償の処理をｎサンプリング周期
で分割して行うようにすることで、ＤＳＰの処理能力が
従来と変わらなくても、サンプリング周期を従来に比べ
て短くでき、高域のフォーカス制御信号Ｄ_FHに関して、
演算時間および０次ホールドによる時間遅れを小さくで
き、位相遅れを大幅に軽減できる。

【００５８】

【発明の効果】この発明においては、サーボエラー信号
に高域補償をして高域のサーボ信号を得る処理をサンプ
リングレートで行うと共に、そのサーボエラー信号に中
域および低域の補償をして中・低域のサーボ信号を得る
処理をサンプリングレートより低いレートで行うもので
ある。したがって、処理能力が従来と変わらなくても、
サンプリング周期を短くでき、高域のサーボ信号に関し
て、演算時間および０次ホールドによる時間遅れを小さ
くでき、位相遅れを大幅に軽減できることから、従来に
比べてサーボゲインを上げることができ、サーボ特性を
改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態としての光磁気ディスク装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】各セクタの記録フォーマットを示す図である。

【図３】ＭＴＦ特性を示す図である。

【図４】実施の形態におけるフォーカス制御部の構成を
示すブロック図である。

【図５】フォーカス制御信号を生成するためのソフトウ
ェア処理の手順を示す図である。

【図６】高域、中・低域のフォーカス制御信号の時間遅
れを説明するための図である。

【図７】従来の光ディスク装置におけるフォーカス制御
部の構成の一例を示すブロック図である。

【図８】０次ホールドによる時間遅れを説明するための
図である。

【図９】サーボ系のオープンループ伝達関数における位
相特性、ゲイン特性を示す図である。

【符号の説明】

１０・・・光磁気ディスク装置、１１・・・光磁気ディ
スク、１３・・・磁気ヘッド、１４・・・光学ヘッド、
１５・・・レーザ駆動回路、１６・・・システムコント
ローラ、１８・・・サーボ回路、１９・・・アクチュエ
ータ、２４・・・アドレスデコーダ、３２・・・ＥＣＣ
エンコーダ、３３・・・チャネルエンコーダ、３４・・
・プリコード回路、４４・・・識別・復号回路、４５・
・・チャネルデコーダ、４６・・・ＥＣＣデコーダ、２
００・・・フォーカス制御部、２０１・・・ローパスフ
ィルタ、２０２・・・マイクロコンピュータ、２０３・
・・ドライブ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】サーボエラー信号を所定のサンプリング
レートでディジタル信号に変換するアナログ／ディジタ
ル変換手段と、上記アナログ／ディジタル変換手段の出力データに対し
て高域補償の処理をディジタル的に行って高域のサーボ
信号を得る第１の処理手段と、上記アナログ／ディジタル変換手段の出力データに対し
て中域補償および低域補償の処理をディジタル的に行っ
て中・低域のサーボ信号を得る第２の処理手段と、上記第１の処理手段より出力される高域のサーボ信号と
上記第２の処理手段より出力される中・低域のサーボ信
号とを加算してサーボ信号を得る加算手段と、上記加算手段より出力されるサーボ信号をアナログ信号
に変換して出力するディジタル／アナログ変換手段とを
備え、上記第１の処理手段における高域補償の処理は、上記サ
ンプリングレートで行われ、上記第２の処理手段における中域補償および低域補償の
処理は、上記サンプリングレートより低いレートで行わ
れることを特徴とするサーボ信号生成装置。
【請求項２】上記第１の処理手段における高域補償の
処理は各サンプリング周期内で完結するように各サンプ
リング周期の第１の時間で連続的に行われ、上記第２の処理手段における中域補償および低域補償の
処理は、複数サンプリング周期内で完結するように上記
複数サンプリング周期を構成する各サンプリング周期の
第２の時間で間欠的に行われることを特徴とする請求項
１に記載のサーボ信号生成装置。
【請求項３】上記サーボエラー信号はヘッド位置また
はヘッド移動速度のエラー信号であって、上記サーボ信号として上記ヘッド位置または上記ヘッド
移動速度を制御するヘッド制御信号を得ることを特徴と
する請求項１に記載のサーボ信号生成装置。
【請求項４】ディスク状記録媒体に対してヘッドを使
用して信号の記録または再生を行うディスク装置におい
て、ヘッド位置またはヘッド移動速度に対応したエラー信号
を得るエラー信号検出手段と、上記エラー信号に基づいてヘッド位置またはヘッド移動
速度を制御するためのヘッド制御信号を生成する制御信
号生成手段と、上記ヘッド制御信号によって上記ヘッド位置またはヘッ
ド移動速度を制御するヘッド制御手段とを備え、上記制御信号生成手段は、上記エラー信号を所定のサン
プリングレートでディジタル信号に変換するアナログ／
ディジタル変換手段と、このアナログ／ディジタル変換
手段の出力データに対して高域補償の処理をディジタル
的に行って高域のサーボ信号を得る第１の処理手段と、
上記アナログ／ディジタル変換手段の出力データに対し
て中域補償および低域補償の処理をディジタル的に行っ
て中・低域のサーボ信号を得る第２の処理手段と、上記
第１の処理手段より出力される高域のサーボ信号と上記
第２の処理手段より出力される中・低域のサーボ信号と
を加算してサーボ信号を得る加算手段と、この加算手段
より出力されるサーボ信号をアナログ信号に変換して出
力するディジタル／アナログ変換手段とを有し、上記第
１の処理手段における高域補償の処理は上記サンプリン
グレートで行われ、上記第２の処理手段における中域補
償および低域補償の処理は上記サンプリングレートより
低いレートで行われることを特徴とするディスク装置。