JP3906558B2 - Disk drive device and skew control method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はディスク状記録媒体に対応して再生又は記録動作を行なうことのできるディスクドライブ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光ディスク、光磁気ディスクなどの記録媒体に対して記録又は再生を行うことのできるディスクドライブ装置では、特にコンピュータ周辺機器としての用途で用いられる場合は、高速アクセス性が求められる。
即ちリード命令、ライト命令などに応じた目標アドレストラックへのシーク、その目標トラック上での目標アドレスへの到達、実際の読出又は書込という一連の動作がなるべく迅速に行えることが好ましい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディスクドライブ装置では光学ヘッドからディスクに対して照射されるレーザ光の光軸が、ディスクの記録面に対してある許容範囲以上に傾いていると、データエラーレートが悪化するため、光軸とディスク記録面の傾き状態を適正状態に制御するスキューサーボ機構が設けられている。
そして、上記のように高速アクセスが要求されるようになると、スキューサーボ動作についても高速化が求められることになる。
【0004】
ところが、ディスクが回転している際には、ディスクの面振れが光軸と記録面の傾き要素となり、即ち通常スキューサーボはディスクの面振れにも追従してしまうことになってしまうが、このように面振れに追従することによって高速シーク時などに応答性が悪いものとなり、高速かつ安定したスキューサーボを実現することが難しかった。
また、面振れに追従することはスキュー機構(スキュー用モータ)が頻繁に駆動されることになり、これは消費電力の増大という問題も発生させていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点に鑑みて、高速かつ安定したスキューサーボ動作を実現し、また消費電力を低減できるようにすることを目的とする。
【0006】
このために、ディスク状記録媒体に対するレーザ光軸の傾き状態が適正状態となるようにするスキュー制御を、ディスク状記録媒体のn回転に一度の間隔であって、かつディスク状記録媒体の回転角度位置が特定位置となるタイミングで実行するようにする。
即ち、ディスクの面振れは、スキューエラー信号に対して1回転周期の信号として影響を与えるが、ディスク状記録媒体の通常回転速度との比nに応じて、前記スキューサーボ手段によるスキュー制御をn回転に一度を実行させる間隔であってかつディスク状記録媒体の回転角度位置が特定位置となるタイミングでスキューサーボ動作を実行すると、それは面振れの影響のない(面振れに追従しない)スキューサーボ動作となる。
また面振れに追従しないということは、その分スキュー機構の無駄な動作がなくなることにもつながる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態としてのディスクドライブ装置を説明する。
まず図2により本例のディスクドライブ装置のディスクの再生駆動部分(いわゆるメカデッキ部)の構造を説明する。
このメカデッキはサブシャーシ本体11上にディスクの再生駆動に必要な各種機構が設けられて成る。装填されるディスクはターンテーブル7に積載されることになるが、ターンテーブル7がスピンドルモータ6によって回転駆動されることでディスクが回転される。
【0008】
回転されているディスクに対してレーザ光を照射し、その反射光から情報を抽出するための光学系及びレーザ光源を備えたピックアップ1は、対物レンズ2がレーザー光の出力端となり、図示するようにディスクに対向することになる状態で配置されている。
【0009】
ピックアップ1はいわゆるスレッド機構によりディスク半径方向にスライド移動可能とされている。このため、ピックアップ1の両側にはメインシャフト8aとサブシャフト12が設けられる。そしてピックアップ1のホルダ部8gにメインシャフト8aが挿通され、また反対側のホルダ部12gにサブシャフト12が挿通されることで、ピックアップ1はメインシャフト8aとサブシャフト12によって支持された状態で、シャフト方向に移動可能とされる。
【0010】
シャフト上でピックアップ1を移動させるための機構として、スレッドモータ8b、スレッド伝達ギア8c,8d,8eが設けられ、またピックアップ1のホルダ部8gの近傍にはラックギア8fが取り付けられている。
スレッドモータ8bが回転駆動されることで、その回転力がスレッド伝達ギア8c,8d,8eと伝わる。そしてスレッド伝達ギア8eはラックギア8fと噛合しているため、伝達された回転力はピックアップ1をシャフト方向1に移動させることになる。従ってスレッドモータ8bの正逆回転により、ピックアップ1はシャフト方向、即ちディスク内外周方向へ移動される。
【0011】
またピックアップ1は装填されているディスクの傾き状態に応じていわゆるスキュー補正を行なうように傾斜方向に移動可能とされる。
このため、メインシャフト8aの一端は保持部8hによりサブシャーシ本体11に緩やかに保持されており、他端はスキューギア14に形成されているカム溝15に嵌入した状態とされている。
スキューギア14には、スキューモータ9の回転動作が伝達ギア13によって伝えられる。
【0012】
スキューギア14におけるカム溝15は図3に示すように、らせん状のカーブを描くU字型に形成されており、スキューギア14の回転中心からカム溝15までの距離をrとすると、各部分で距離はr1>r2>r3>r4>r5>r6となっている。
従って、このカム溝15にメインシャフト8aの一端が嵌入された状態で支持されることで、スキューギア14の回転位置状態によりメインシャフト8aの傾斜状態が設定されることになる。即ちピックアップ1のラジアル方向の傾斜状態をスキューモータ9の駆動により調整できることになる。
【0013】
ピックアップ1からのレーザ光軸とディスクの相対的な傾斜状態を検出するためにピックアップ1にはスキューセンサ10が搭載されている。スキューセンサ10は例えば出力光がディスクに反射して受光されるまでの時間を計測することで、スキュー状況を検出する。このスキューセンサ10によって検出されたスキュー状況に基づいてスキューモータ9の駆動を行なえば、ピックアップ1の傾斜状態を装填されているディスクに合わせ、相対的な傾斜状況を補正することができる。
【0014】
図1は本例のディスクドライブ装置の要部のブロック図である。
ディスク90は、図2にも示したターンテーブル7に積載され、再生動作時においてスピンドルモータ1によって一定線速度(CLV)もしくは一定角速度(CAV)で回転駆動される。そしてピックアップ1によってディスク90にピット形態で記録されているデータの読み出しが行なわれることになる。
【0015】
ピックアップ1内に設けられているレーザダイオード4からのレーザ光は図示しない光学系を介して対物レンズ2からディスク90の記録面に対して出力される。対物レンズ2は二軸機構3によってトラッキング方向及びフォーカス方向に移動可能に保持されている。この二軸機構3の動作によりレーザ光のトラッキング、フォーカス制御が行われる。
【0016】
ディスク90からのレーザ光の反射光情報は対物レンズ2から図示しない光学系を介してディテクタ5によって検出され、受光光量に応じた電気信号とされてRFアンプ21に供給される。
【0017】
RFアンプ21は、電流電圧変換回路、増幅回路、マトリクス演算回路等を備え、ディテクタ5からの信号に基づいて必要な信号を生成する。例えば再生データであるRF信号、サーボ制御のためのフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TE、いわゆる和信号であるプルイン信号PIなどを生成する。
【0018】
RFアンプ21で生成される各種信号は2値化回路25、サーボプロセッサ31に供給される。即ちRFアンプ21からの再生RF信号は2値化回路25へ、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TE、プルイン信号PIはサーボプロセッサ31へ供給される。
【0019】
RFアンプ21で得られた再生RF信号は2値化回路25で2値化されることで例えばEFM信号(8−14変調信号;ディスク90がCD方式のディスクである場合)もしくはEFM+信号(8−16変調信号;ディスク90がDVD方式のディスクである場合)とされ、デコーダ26に供給される。デコーダ26ではEFM復調,CIRCデコード等を行ない、また必要に応じてCD−ROMデコード、MPEGデコードなどを行なってディスク90から読み取られた情報の再生を行なう。
【0020】
サーボプロセッサ31は、RFアンプ21からのフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEや、デコーダ26もしくはシステムコントローラ30からのスピンドルエラー信号SPE等から、フォーカス、トラッキング、スレッド、スピンドルの各種サーボドライブ信号を生成しサーボ動作を実行させる。
【0021】
即ちフォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TEに応じてフォーカスドライブ信号、トラッキングドライブ信号を生成し、二軸ドライバ18に供給する。二軸ドライバ18はピックアップ1における二軸機構3を駆動することになる。これによってピックアップ1、RFアンプ21、サーボプロセッサ31、二軸ドライバ18によるトラッキングサーボループ及びフォーカスサーボループが形成される。
【0022】
またサーボプロセッサ31はスピンドルモータドライバ19に対して、スピンドルエラー信号SPEに基づいて生成したスピンドルドライブ信号を供給する。スピンドルモータドライバ19はスピンドルドライブ信号に応じて例えば3相駆動信号をスピンドルモータ6に印加し、スピンドルモータ6のCAV回転もしくはCLV回転を実行させる。なお、CAVの場合は、スピンドルエラー信号SPEは、後述するFGパルスと基準速度情報を比較することで得ることができ、一方、CLVの場合は、スピンドルエラー信号SPEは、デコーダ26で生成される再生クロックと基準速度情報を比較することで得ることができる。
またサーボプロセッサ31はシステムコントローラ30からのスピンドルキック/ブレーキ制御信号に応じてスピンドルドライブ信号を発生させ、スピンドルモータドライバ19によるスピンドルモータ6の起動または停止などの動作も実行させる。
なお、スピンドルモータの回転速度は通常速度を1倍速としたときに、2倍速、4倍速、8倍速などの高速回転とすることも可能である。このような速度設定は、システムコントローラ30が、スピンドルエラー信号SPEと比較させる基準速度情報を可変設定することで実現される。
【0023】
またFG27はスピンドルモータ6の回転速度に応じた周波数パルス(FGパルス)を発生させ、サーボプロセッサ31に供給する。例えばスピンドルモータ6の1回転につき6発のFGパルスを発生させる。
【0024】
サーボプロセッサ31は、例えばトラッキングエラー信号TEなどから得られるスレッドエラー信号や、システムコントローラ30からのアクセス実行制御などに基づいてスレッドドライブ信号を生成し、スレッドドライバ17に供給する。スレッドドライバ17はスレッドドライブ信号に応じてスレッド機構8を駆動する。スレッド機構8とは図2に示したメインシャフト8a、スレッドモータ8c、スレッド伝達ギア8c,8d,8e等による部位を示しており、つまりスレッドドライバ17がスレッドドライブ信号に応じてスレッドモータ8bを駆動することで、ピックアップ1の適正なスライド移動が行なわれる。
【0025】
ピックアップ1におけるレーザダイオード4はレーザドライバ20によってレーザ発光駆動される。
サーボプロセッサ31はシステムコントローラ30からの指示に基づいて再生時などにピックアップ1のレーザ発光を実行すべきレーザドライブ信号を発生させ、レーザドライバ20に供給することになる。
【0026】
またサーボプロセッサ31にはスキューセンサ10からの検出情報も供給されている。
即ち、スキューセンサ10はディスク90とピックアップ1のラジアルスキューエラー量に応じた電流量としての検出出力を行うが、その電流信号はI/V変換部で電圧信号に変換された後、差動アンプ23で増幅され、A/D変換器24でデジタルデータとされる。
このデジタルデータはいわゆるスキューエラー信号SKEとなり、サーボプロセッサ31に取り込まれる。
【0027】
サーボプロセッサ31はスキューエラー信号SKEに応じてスキュードライブ信号をスキュードライバ16に供給し、スキューモータ9を駆動させる。これによって図2、図3において説明したスキューサーボ動作を実現する。
なお、本例ではスキューモータはいわゆるステッピングモータとされ、従ってサーボプロセッサ31はステッピングドライブとしてのスキュードライブ信号を発生させる。
【0028】
以上のようなサーボ及びデコードなどの各種動作はマイクロコンピュータによって形成されたシステムコントローラ30により制御される。
例えば再生開始、終了、トラックアクセス(シーク)などの動作は、システムコントローラ30がサーボプロセッサ31やピックアップ1の動作を制御することで実現される。
【0029】
以下、このようなディスクドライブ装置におけるスキュー制御について説明していく。
まず図4でスキューエラー信号について述べる。
図4(a)はディスク90の半径方向でのスキューエラー信号の変化を示している。この図からわかるようにスキューエラー信号は半径方向にみればDC成分のエラーとしてあらわれる。
一方、図4(b)(c)は、それぞれある半径位置において円周方向でのスキューエラー信号を表している。例えば図4(b)はディスク90の内周側位置における1周回の範囲(各回転角度位置A1→B1→C1→D1→A1)でのスキューエラー信号の様子を、また図4(c)はディスク90の外周側位置における1周回の範囲(各回転角度位置A2→B2→C2→D2→A2)でのスキューエラー信号の様子を、それぞれ示している。
このように1周回でみると、いわゆるディスク90の面振れの影響により、スキューエラー信号はAC成分のエラーとしてあらわれる。
【0030】
従って実際のスキューエラー信号を連続してみていくと、図4(a)のDC成分に1回転周期で、図4(b)(c)のようなAC成分が重畳された状態となる。そして、1回転周期のAC成分にスキューサーボが追従してしまうことは、サーボの不安定を発生させ、迅速なサーボ制御ができなくなることを意味する。
ここで本例では、ディスク90の1回転に一度の間隔であって、かつディスク90の回転角度位置が特定位置となるタイミング(例えばA1・・・A2としての半径方向上に相当する位置=特定の回転角度位置)のみで、スキュー制御を実行させるようにする。
即ち、円周上での特定の回転角度位置となるタイミングのみでスキュー制御を行うとすれば、1回転において発生するAC成分に影響されないサーボ制御が実行できるものである。
【0031】
図5にこのようなスキューサーボ動作の動作波形を示す。
図5(a)はFG27により発生されるFGパルスを示し、6パルス期間が、スピンドルモータ6の1回転期間(1サイクル)に相当することになる。
この1サイクルにおいて、スキューエラー信号SKEとしては、図5(d)のようにAC成分があらわれる。
このようなスキューエラー信号SKEを、図5(b)に示すように割込処理として、FGパルスの立ち上がり及び立ち下がりタイミングで取り込む。従って1サイクルに12回スキューエラー信号SKEを取り込む。
そしてその12回取り込んだスキューエラー信号SKEの平均値を求め、図5(c)のように1サイクルに1回、スキュードライブを行う。従って、このような本例のスキューサーボは、スキューエラー信号のDC成分に基づいて実行されるものとなる。
【0032】
図6で、スキューサーボ制御のための割込処理(サーボプロセッサ31の処理)を示す。
この図6の処理は図5(b)の割り込み処理タイミング毎に実行される。
また処理上で用いる変数としては、スキューエラー信号SKEの累計値sksum、FGパルスのカウント値fgC、スキューエラー信号SKEの平均値skavgがあり、また固定値としては適正なスキューエラー範囲としてのウインドウを設定した上限値WH、下限値WLを用いる。上限値WH、下限値WLは、ジッター最良点などを基準に予め設定しておくものである。
【0033】
割込処理が開始されると、まずステップF101において、その時点でスキューエラー信号SKEを取り込み、そのスキューエラー信号SKEを累計値sksumに加算する。
また図5で説明したように、割込処理はFGパルスの立ち上がり及び立ち下がりタイミングで実行されるが、このステップF101においてFGパルスのカウント値fgCをインクリメントする。
【0034】
ステップF102ではカウント値fgC=12であるか否かを判断し、カウント値fgC=12でなければ1回の割込処理を終える。
【0035】
12回目の割込処理が行われている時点、即ちディスク1回転に一度のタイミングでは、ステップF102でカウント値fgC=12となり、ステップF103に進む。
この時点で累計値sksumの値は、12サンプルのスキューエラー信号SKEの合計値となっている。つまりディスク1回転期間に得られたスキューエラー信号SKEの合計値である。そこでステップF103では累計値sksumを12で割って平均値skavgを求める。平均値skavgとは、その1回転期間でのスキューエラー信号SKEのDC成分となる。
続いてステップF104では累計値sksum、及びカウント値fgCをクリアする。
【0036】
ステップF105では平均値skavgを上限値WHと比較する。平均値skavgが上限値WHを越えている場合は、正方向にスキューエラーが大きいものと判断されるため、ステップF106に進んで、スキューモータ9を逆方向に1ステップ駆動する。即ち図5(c)のように1回転に一度のタイミングでこのようなスキューモータ9の駆動が行われる。
そしてステップF110で以降の割込処理のためにA/D変換器24による変換処理をスタートさせて割込処理を終える。
なお、この時点でA/D変換処理をスタートさせるのは、割込処理開始時点でA/D変換処理を行うことで処理負担が増加することを避けるためである。
【0037】
一方、ある割込処理の時点でステップF105では平均値skavgが上限値WHを越えていないと判断された場合は、次にステップF107で平均値skavgと下限値WLを比較する。平均値skavgが下限値WLより低い場合は、逆方向にスキューエラーが大きいものと判断されるため、ステップF108に進んで、スキューモータ9を正方向に1ステップ駆動する。即ち図5(c)のように1回転に一度のタイミングでこのようなスキューモータ9の駆動が行われる。
そしてステップF110で、以降の割込処理のためにA/D変換器24による変換処理をスタートさせて割込処理を終える。
【0038】
さらにある割込処理の時点でステップF105、F107の両方で否定結果が得られた場合、つまり下限値WL≦平均値skavg≦上限値WHの場合は、その時点ではスキューエラーは適正範囲内であると判断される。
このためステップF109でスキューモータ9への通電をオフとする。そしてステップF110で、以降の割込処理のためにA/D変換器24による変換処理をスタートさせて割込処理を終える。
【0039】
以上のような処理により、本例ではディスク90の1回転に一度の間隔であって、かつディスク90の回転角度位置が特定位置となるタイミングで、スキュー制御が実行される。
そして、これによりスキュー制御はディスク90の面振れによるAC成分には追従しないものとなり、半径位置に応じたDC成分にのみ追従した適切なサーボ動作が実現される。これによってスキューサーボが安定するとともに、スキューエラー信号SKEのAC成分の影響によってサーボが遅れるということもない。また、AC成分に追従しないことは、不要なスキュードライブが解消されることも意味し、従って消費電力の削減、モータの発熱の低減などの利点も得られ、またこれによってサーボ機構の耐久性も向上される。
また本例ではステップF109として示したようにスキュー状態が適切な状態である期間はスキューモータ9の通電がオフとされるため、一層の消費電力削減、発熱の抑制が実現される。
【0040】
ところで、特にコンピュータ周辺機器としてディスクドライブ装置が用いられる場合などは、転送レート向上のためにディスク90の回転速度を2倍速、4倍速、8倍速などとする場合が多い。
上記図6の処理例ではディスク1回転に一度の間隔でスキュー制御を行うこととしたが、回転速度が高速化されると、1回転に一度のスキュー制御を行うことは、時間的にみて制御間隔が短くなりすぎて、場合によってはスキューモータ9の脱調、高速追従の不能を来すおそれがある。
そこで、高速回転対応のディスクドライブ装置において好適な処理例を図7に示す。
【0041】
図7は、図6と同じくスキュー制御のための割込処理を示しており、ステップF201は、図6のステップF101と同様にスキューエラー信号SKEの累積値sksumへの加算及びカウント値fgCのインクリメントを行っている。
ステップF202としては、その時点のスピンドルモータ6の回転速度に応じて、変数RNを設定する。
変数RNは、例えば図8のように回転速度に対応した値とする。一例として、スピンドルモータ6が1倍速、2倍速、4倍速、8倍速の回転が可能とされている装置をあげると、通常回転速度の場合は変数RN=12、2倍速のときは変数RN=24、4倍速のときは変数RN=48、8倍速のときは変数RN=96とする。
【0042】
そしてステップF203では、カウント値fgC=変数RNとなったか否かを判断し、カウント値fgC=変数RNでなければ割込処理を終える。
カウント値fgC=変数RNとなった時点では、ステップF204に進む。このとき累計値sksumは、RN個のサンプルのスキューエラー信号SKEの合計値となっているため、累計値sksumを変数RNで割って平均値skavgを求める。
ステップF205以降の処理は、図6のステップF104以降の処理と同様であるため説明を省略する。
【0043】
即ちこの図7の例では、通常回転速度の場合は1回転に一度の間隔でスキュー制御が行われるが、2倍速の場合は2回転に一度、4倍速の場合は4回転に一度、8倍速の場合は8回転に一度、という間隔でスキュー制御が行われることになり、従って回転速度が高速化されても、適切にスキュー動作が実行される。
なお、16倍速、32倍速など、より高速化される場合でも、それに応じて変数RNが設定され、適度な時間間隔でスキュー制御が行われるようにすればよい。
【0044】
ところで、変数RNの設定は、図7の割込処理内で行う例をあげたが、もちろん割込処理内で行われることなく、システムコントローラ30がスピンドルモータ6の速度設定を行った時点でサーボプロセッサ31に変数RNの値をセットするなど、他の処理において行われるようにしてもよい。
【0045】
また、スピンドルモータ6がCLV方式で回転駆動される場合は、回転速度が連続的に変化していくことになるが、その時点での回転速度(もしくは半径位置を示すアドレス)に基づいた演算もしくはメモリテーブルで変数RNの設定を行うようにしてもよい。
つまりx倍速CLVで駆動されていた場合に、ディスクの内外周で変数RNが変化するようにし、スキュー制御実行の時間間隔としては略一定(もしくはスキューモータ9の脱調の発生しない許容範囲内)とするものである。
【0046】
以上各種実施の形態としての例を説明してきたが、本発明はさらに多様な変形例が考えられることはいうまでもない。
例えば上記各例では、スキューエラー信号SKEについてはFGパルスタイミングで取り込んで、その平均を取ることでDC成分を得るようにしたが、スキューエラー信号SKEの取り込みも例えば1回転に一度の間隔で行うようにしてもよい。但し、上記のように平均値とした方が、より正確なDC成分を得られることにはなる。
【0047】
また、上記各例ではステップF106,F108(F207,F209)でのスキューモータ9の駆動はステッピングモータの1ステップ単位としたが、個々でスキューエラーの大きさを判別して、その判別結果に応じたステップ数の駆動を行うようにしてもよい。例えば逆方向にスキューエラー量が大きい場合は正方向に複数ステップ駆動するようにする。
すると応答性の高いスキューサーボ系が構築できることになる。
【0048】
また上記例ではラジアルスキューに対するスキューサーボ機構を述べてきたが、タンジェンシャルスキューに対するスキューサーボ機構でも同様に本発明は採用できる。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、ディスク状記録媒体に対するヘッド機構の傾き状態が適正状態となるようにするスキュー制御を、ディスク状記録媒体のn回転に一度の間隔であって、かつディスク状記録媒体の回転位置が特定位置となるタイミングで実行するようにしている。従ってそのスキューサーボ動作はディスクの面振れに追従しない動作となり、ラジアルスキューやタンジェンシャルスキューとしてのDC成分のみに追従するものとなるため、これによって高速かつ安定したスキューサーボ制御が実現されるという効果がある。そしてこのようなスキューサーボ動作は、高速アクセスが要求されるディスクドライブ装置としても好適なものとなる。
さらに、面振れに追従しないスキューサーボ動作となることにより、スキュー機構の無駄な動作がなくなり、省電力化が促進されるとともに、スキューモータの発熱も抑えることができるため、機構の耐久性も向上するという利点もある。
【0050】
また本発明では、ディスク状記録媒体の回転速度に応じて、スキュー制御を実行する間隔を例えば1回転に一度、2回転に一度・・・などのように可変設定するようにしている。即ち回転速度に応じて、スキューサーボ機構の追従性能に合わせて制御実行間隔を設定でき、例えば非常に高速回転とされたときにスキューサーボ機構が追従できないような事態も発生しないようにすることができる。つまり、ディスク回転速度の高速化に対しても安定したスキューサーボ機構を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態のディスクドライブ装置のブロック図である。
【図2】実施の形態のディスクドライブ装置のメカデッキの斜視図である。
【図3】実施の形態のディスクドライブ装置のスキュー調整機構の説明図である。
【図4】実施の形態のスキューエラー信号の説明図である。
【図5】実施の形態のスキューサーボ動作タイミングの説明図である。
【図6】実施の形態のスキュー制御の割込処理のフローチャートである。
【図7】実施の形態の他のスキュー制御の割込処理のフローチャートである。
【図8】実施の形態の他のスキュー制御の割込処理で可変設定される制御間隔の説明図である。
【符号の説明】
1 ピックアップ、2 対物レンズ、3 二軸機構、4 レーザダイオード、5 ディテクタ、6 スピンドルモータ、7 ターンテーブル、8 スレッド機構、9 スキューモータ、10 スキューセンサ、20 レーザドライバ、21RFアンプ、22 I/V変換部、23 差動アンプ、24 A/D変換器、25 2値化回路、26 デコーダ、27 FG、30 システムコントローラ、31 サーボプロセッサ、90 ディスク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a disk drive device capable of performing reproduction or recording operation corresponding to a disk-shaped recording medium.
[0002]
[Prior art]
In a disk drive device that can perform recording or reproduction with respect to a recording medium such as an optical disk or a magneto-optical disk, high-speed accessibility is required particularly when used as a computer peripheral device.
That is, it is preferable that a series of operations of seeking to a target address track according to a read command, a write command, etc., reaching the target address on the target track, and actually reading or writing can be performed as quickly as possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the disk drive device, if the optical axis of the laser beam irradiated to the disk from the optical head is tilted beyond a certain allowable range with respect to the recording surface of the disk, the data error rate deteriorates. And a skew servo mechanism for controlling the tilt state of the disk recording surface to an appropriate state.
When high speed access is required as described above, the skew servo operation is also required to be speeded up.
[0004]
However, when the disc is rotating, the disc runout becomes a tilting factor between the optical axis and the recording surface, that is, the normal skew servo will follow the disc runout. By following the surface runout as described above, the response becomes poor during high-speed seek, and it is difficult to realize a high-speed and stable skew servo.
In addition, following the surface deflection causes the skew mechanism (skew motor) to be driven frequently, which causes a problem of increased power consumption.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to realize a high-speed and stable skew servo operation and to reduce power consumption.
[0006]
For this purpose, the skew control is performed so that the tilt state of the laser optical axis with respect to the disc-shaped recording medium is in an appropriate state. It is executed at the timing when the position becomes a specific position.
In other words, the disk runout affects the skew error signal as a signal of one rotation period. Depending on the ratio n to the normal rotation speed of the disk-shaped recording medium, the skew control by the skew servo means is executed once every n rotations. When the skew servo operation is executed at a timing at which the rotation angle position of the disk-shaped recording medium becomes a specific position, it becomes a skew servo operation that is not affected by the surface shake (does not follow the surface shake).
Further, not following the surface deflection leads to the unnecessary operation of the skew mechanism correspondingly.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A disk drive device as an embodiment of the present invention will be described below.
First, with reference to FIG. 2, the structure of a disk reproduction drive portion (so-called mechanical deck portion) of the disk drive device of this example will be described.
This mechanical deck is constructed by providing various mechanisms necessary for reproducing the disk on the sub chassis
[0008]
In the
[0009]
The
[0010]
As a mechanism for moving the
When the
[0011]
The
For this reason, one end of the main shaft 8a is gently held by the
The rotation operation of the
[0012]
As shown in FIG. 3, the
Therefore, the
[0013]
A
[0014]
FIG. 1 is a block diagram of the main part of the disk drive device of this example.
The
[0015]
Laser light from a
[0016]
The reflected light information of the laser light from the
[0017]
The
[0018]
Various signals generated by the
[0019]
The reproduction RF signal obtained by the
[0020]
The
[0021]
That is, a focus drive signal and a tracking drive signal are generated according to the focus error signal FE and the tracking error signal TE and supplied to the
[0022]
The
The
The spindle motor can be rotated at a high speed such as a double speed, a quadruple speed, or an eightfold speed when the normal speed is set to a single speed. Such speed setting is realized by the
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The
The
[0026]
The
That is, the
This digital data becomes a so-called skew error signal SKE and is taken into the
[0027]
The
In this example, the skew motor is a so-called stepping motor, and therefore the
[0028]
Various operations such as servo and decoding as described above are controlled by a
For example, operations such as playback start, end, and track access (seek) are realized by the
[0029]
Hereinafter, skew control in such a disk drive apparatus will be described.
First, the skew error signal will be described with reference to FIG.
FIG. 4A shows the change of the skew error signal in the radial direction of the
On the other hand, FIGS. 4B and 4C show skew error signals in the circumferential direction at a certain radial position. For example, FIG. 4B shows the state of the skew error signal in the range of one round at the inner circumferential side position of the disk 90 (respective rotation angle positions A1 → B1 → C1 → D1 → A1), and FIG. The state of the skew error signal in the range of one round at the outer peripheral side position of the disk 90 (respective rotation angle positions A 2 →
Thus, in one round, the skew error signal appears as an AC component error due to the influence of the so-called surface deflection of the
[0030]
Therefore, when the actual skew error signal is continuously viewed, the AC component as shown in FIGS. 4B and 4C is superimposed on the DC component in FIG. The fact that the skew servo follows the AC component of one rotation period means that servo instability occurs and quick servo control cannot be performed.
Here, in this example, the timing is one interval per rotation of the
That is, if the skew control is performed only at the timing at which a specific rotation angle position is located on the circumference, servo control that is not affected by the AC component generated in one rotation can be executed.
[0031]
FIG. 5 shows operation waveforms of such skew servo operation.
FIG. 5A shows an FG pulse generated by the
In this one cycle, an AC component appears as the skew error signal SKE as shown in FIG.
Such a skew error signal SKE is taken in at the rising and falling timings of the FG pulse as an interrupt process as shown in FIG. Therefore, the skew error signal SKE is fetched 12 times in one cycle.
Then, the average value of the skew error signal SKE fetched 12 times is obtained, and skew drive is performed once per cycle as shown in FIG. Therefore, the skew servo of this example is executed based on the DC component of the skew error signal.
[0032]
FIG. 6 shows an interrupt process (process of the servo processor 31) for skew servo control.
The processing in FIG. 6 is executed at every interrupt processing timing in FIG.
Further, variables used in the processing include the cumulative value sksum of the skew error signal SKE, the count value fgC of the FG pulse, the average value skavg of the skew error signal SKE, and the fixed value has a window as an appropriate skew error range. The set upper limit value WH and lower limit value WL are used. The upper limit value WH and the lower limit value WL are set in advance based on the jitter best point and the like.
[0033]
When the interrupt process is started, first, in step F101, the skew error signal SKE is captured at that time, and the skew error signal SKE is added to the cumulative value sksum.
As described with reference to FIG. 5, the interrupt process is executed at the rising and falling timings of the FG pulse. In step F101, the count value fgC of the FG pulse is incremented.
[0034]
In step F102, it is determined whether or not the count value fgC = 12, and if the count value fgC = 12, one interrupt process is finished.
[0035]
At the time when the twelfth interrupt processing is performed, that is, at the timing of one rotation of the disk, the count value fgC = 12 in step F102, and the process proceeds to step F103.
At this time, the cumulative value sksum is the total value of the 12-sample skew error signal SKE. That is, it is the total value of the skew error signal SKE obtained during one rotation of the disk. Therefore, in step F103, the cumulative value sksum is divided by 12 to obtain the average value skvg. The average value skavg is a DC component of the skew error signal SKE in one rotation period.
In step F104, the cumulative value sksum and the count value fgC are cleared.
[0036]
In step F105, the average value skavg is compared with the upper limit value WH. When the average value skavg exceeds the upper limit value WH, it is determined that the skew error is large in the forward direction. Therefore, the process proceeds to step F106, and the
In step F110, the conversion process by the A /
The reason why the A / D conversion process is started at this time is to avoid an increase in processing load due to the A / D conversion process being performed at the start of the interrupt process.
[0037]
On the other hand, if it is determined in step F105 that the average value skavg does not exceed the upper limit value WH at the time of a certain interrupt process, the average value skavg is compared with the lower limit value WL in step F107. When the average value skavg is lower than the lower limit value WL, it is determined that the skew error is large in the reverse direction, so the process proceeds to step F108 and the
In step F110, the conversion process by the A /
[0038]
Further, if a negative result is obtained in both steps F105 and F107 at the time of a certain interrupt process, that is, if the lower limit value WL ≦ the average value skav ≦ the upper limit value WH, the skew error is within the appropriate range at that time. It is judged.
For this reason, the power supply to the
[0039]
By the processing as described above, in this example, the skew control is executed at an interval of one rotation of the
As a result, the skew control does not follow the AC component due to the surface vibration of the
Further, in this example, as shown in step F109, the
[0040]
By the way, especially when a disk drive device is used as a computer peripheral device, the rotational speed of the
In the processing example of FIG. 6 described above, skew control is performed once per rotation of the disk. However, when the rotational speed is increased, the skew control performed once per rotation is controlled in terms of time. If the interval becomes too short, there is a possibility that the
FIG. 7 shows an example of processing suitable for the disk drive device that supports high-speed rotation.
[0041]
FIG. 7 shows an interrupt process for skew control as in FIG. 6, and step F201 adds the skew error signal SKE to the accumulated value sksum and increments the count value fgC as in step F101 of FIG. It is carried out.
In step F202, a variable RN is set according to the rotational speed of the
The variable RN is set to a value corresponding to the rotation speed as shown in FIG. As an example, an apparatus in which the
[0042]
In step F203, it is determined whether or not the count value fgC = variable RN. If the count value fgC = variable RN is not satisfied, the interrupt process is terminated.
When the count value fgC = variable RN, the process proceeds to step F204. At this time, since the cumulative value sksum is the total value of the skew error signal SKE of RN samples, the cumulative value sksum is divided by the variable RN to obtain the average value skvg.
The processing after Step F205 is the same as the processing after Step F104 in FIG.
[0043]
That is, in the example of FIG. 7, skew control is performed once every rotation for normal rotation speed, but once for 2 rotations, once for 2 rotations, once for 4 rotations, once for 4 rotations, 8 times rotation. In this case, the skew control is performed at an interval of once every eight revolutions, and therefore the skew operation is appropriately executed even if the rotational speed is increased.
It should be noted that even when the speed is increased, such as 16 times speed or 32 times speed, the variable RN may be set accordingly and the skew control may be performed at an appropriate time interval.
[0044]
By the way, the example in which the setting of the variable RN is performed in the interrupt process of FIG. 7 has been given. Of course, the variable RN is not performed in the interrupt process, but the servo is performed when the
[0045]
Further, when the
That is, when driven at x-speed CLV, the variable RN changes on the inner and outer circumferences of the disk, and the time interval for executing the skew control is substantially constant (or within an allowable range in which the
[0046]
Although examples as various embodiments have been described above, it is needless to say that the present invention can be further modified in various ways.
For example, in each of the above examples, the skew error signal SKE is captured at the FG pulse timing, and a DC component is obtained by taking the average thereof. However, the skew error signal SKE is also captured at an interval of once per rotation, for example. You may do it. However, a more accurate DC component can be obtained by setting the average value as described above.
[0047]
In each of the above examples, the
Then, a skew servo system with high responsiveness can be constructed.
[0048]
In the above example, the skew servo mechanism for the radial skew has been described. However, the present invention can be similarly applied to the skew servo mechanism for the tangential skew.
[0049]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the skew control that makes the tilting state of the head mechanism relative to the disk-shaped recording medium an appropriate state is performed once every n rotations of the disk-shaped recording medium, and the disk-shaped recording is performed. This is executed at the timing when the rotation position of the medium becomes the specific position. Therefore, the skew servo operation does not follow the surface deflection of the disk, and only follows the DC component as radial skew or tangential skew, thereby realizing high-speed and stable skew servo control. There is. Such a skew servo operation is also suitable for a disk drive device that requires high-speed access.
In addition, the skew servo operation that does not follow surface deflection eliminates unnecessary operation of the skew mechanism, promotes power savings, and suppresses heat generation of the skew motor, improving the durability of the mechanism. There is also an advantage of doing.
[0050]
In the present invention, the interval for executing the skew control is variably set, for example, once every rotation, once every two rotations, etc., according to the rotational speed of the disk-shaped recording medium. That is, according to the rotation speed, the control execution interval can be set according to the tracking performance of the skew servo mechanism. For example, it is possible to prevent a situation in which the skew servo mechanism cannot follow when the rotation speed is very high. it can. That is, a stable skew servo mechanism can be realized even when the disk rotation speed is increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a disk drive device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a mechanical deck of the disk drive device according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a skew adjustment mechanism of the disk drive device according to the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a skew error signal according to the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of skew servo operation timing according to the embodiment;
FIG. 6 is a flowchart of an interrupt process for skew control according to the embodiment;
FIG. 7 is a flowchart of another skew control interrupt process according to the embodiment;
FIG. 8 is an explanatory diagram of a control interval variably set in another skew control interrupt process according to the embodiment;
[Explanation of symbols]
1 pickup, 2 objective lens, 3 biaxial mechanism, 4 laser diode, 5 detector, 6 spindle motor, 7 turntable, 8 thread mechanism, 9 skew motor, 10 skew sensor, 20 laser driver, 21 RF amplifier, 22 I / V Conversion unit, 23 differential amplifier, 24 A / D converter, 25 binarization circuit, 26 decoder, 27 FG, 30 system controller, 31 servo processor, 90 disks
Claims (2)
ディスク状記録媒体に対する光ヘッド機構からのレーザ光軸の傾き状態を検出しスキューエラー信号を生成するスキューエラー生成手段と、
前記スキューエラー生成手段から供給されるスキューエラー信号に基づいて、ディスク状記録媒体に対するレーザ光軸の傾き状態が適正状態となるようにスキュー制御を行うスキューサーボ手段と、
前記回転駆動手段により回転されるディスク状記録媒体のn回転に一度の間隔であって、かつディスク状記録媒体の回転角度位置が特定位置となるタイミングで、前記スキューサーボ手段によるスキュー制御を実行させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記回転駆動手段の通常回転速度との比nに応じて、前記スキューサーボ手段によるスキュー制御の前記間隔をn回転に一度を実行させるように可変設定すること
を特徴とするディスクドライブ装置。Rotation drive means for rotating the disk recording medium;
Skew error generating means for detecting a tilt state of the laser optical axis from the optical head mechanism with respect to the disk-shaped recording medium and generating a skew error signal;
Based on a skew error signal supplied from the skew error generating means, skew servo means for performing skew control so that the tilt state of the laser optical axis with respect to the disk-shaped recording medium is in an appropriate state;
Skew control by the skew servo means is executed at an interval of once every n rotations of the disk-shaped recording medium rotated by the rotation driving means and at a timing when the rotation angle position of the disk-shaped recording medium becomes a specific position. Control means;
Equipped with a,
The control means variably sets the interval of skew control by the skew servo means so as to be executed once every n rotations in accordance with a ratio n to the normal rotation speed of the rotation drive means. Drive device.
ディスク状記録媒体の通常回転速度との比nに応じて、前記スキューサーボ手段によるスキュー制御の前記間隔をn回転に一度を実行させるように可変設定すること
を特徴とするスキュー制御方法。The skew control is performed so that the tilt state of the laser optical axis from the optical head mechanism with respect to the disk-shaped recording medium is in an appropriate state. The skew control is performed once every n rotations of the disk-shaped recording medium, and the disk-shaped recording medium is rotated. At the timing when the angular position becomes a specific position ,
A skew control method characterized in that the interval of skew control by the skew servo means is variably set so as to be executed once every n rotations in accordance with a ratio n to the normal rotation speed of the disk-shaped recording medium .
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