(57)【要約】【課題】光ディスク装置のサーボ制御において、精度よく繰り返し制御を行うことである。さらに、前記繰り返し制御を用いることで、安定したサーボ性能を有する光ディスク装置を提供することである。【解決手段】サーボ乱れを検出した回転位相範囲を含む所定の回転位相範囲において、回転周波数の整数倍の周波数の外乱に対する前記繰り返し制御系の抑圧度を増加する。【選択図】図１
2010160848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録もしくは再生を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスクからの反射光量に応じた電気信号を出力する光検出手段と、
前記光検出手段の出力信号からサーボエラー信号を生成するサーボエラー信号生成手段と、
該サーボエラー信号に基づきサーボアクチュエータを駆動する駆動信号を生成してフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
前記光ディスクを回転させるディスク回転手段と、
前記ディスク回転手段の回転位相を検出する回転位相検出手段と、
回転周波数の整数倍の周波数の外乱に対して抑圧効果を持つ繰り返し制御手段と、
前記繰り返し制御手段の出力信号をサーボループ中の第一の所定信号に加算する加算手段と、
サーボループ中の第二の所定信号を用いてサーボ乱れを検出し、サーボ乱れが検出された前記回転位相の範囲をサーボ乱れ検出位相範囲として記憶するサーボ乱れ検出手段とを備え、
回転位相が前記サーボ乱れ検出位相範囲を含む所定の回転位相範囲内となる期間において、回転周波数の整数倍の周波数の外乱に対する前記繰り返し制御手段の抑圧度が増加することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスク装置であって、
前記所定の回転位相範囲の先頭もしくは終端において前記繰り返し制御系の抑圧度を変更する際、前記繰り返し制御手段の抑圧度を時間の経過とともに複数の抑圧度へと順次変更することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録もしくは再生を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスクからの反射光量に応じた電気信号を出力する光検出手段と、
前記光検出手段の出力信号からサーボエラー信号を生成するサーボエラー信号生成手段と、
該サーボエラー信号に基づきサーボアクチュエータを駆動する駆動信号を生成してフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
前記光ディスクを回転させるディスク回転手段と、
前記ディスク回転手段の回転位相を検出する回転位相検出手段と、
前記光ディスク装置のサーボ系に入力される周期的な外乱を補償するための補償信号を、サーボループ中の第一の所定信号に加算する加算手段と、
前記加算手段の出力信号から前記補償信号を生成する補償信号生成手段と、
サーボループ中の第二の所定信号を用いてサーボ乱れを検出し、サーボ乱れが検出された前記回転位相の範囲をサーボ乱れ検出位相範囲として記憶するサーボ乱れ検出手段とを備え、
前記補償信号生成手段は、
前記光ディスクの少なくとも1回転分にわたって、入力された信号を記憶するとともに、所定の時間の後に記憶した信号波形を出力する記憶手段と、
入力される信号に対して振幅の増幅・減衰を行う補償信号ゲインとを含む構成であり、
回転位相が前記サーボ乱れ検出位相範囲を含む所定の回転位相範囲内となる期間において、前記補償信号ゲインの値が増加することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項４】
光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録もしくは再生を行う光ディスク装置であって、
前記光ディスクからの反射光量に応じた電気信号を出力する光検出手段と、
前記光検出手段の出力信号からサーボエラー信号を生成するサーボエラー信号生成手段と、
該サーボエラー信号に基づきサーボアクチュエータを駆動する駆動信号を生成してフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
前記光ディスクを回転させるディスク回転手段と、
前記ディスク回転手段の回転位相を検出する回転位相検出手段と、
前記光ディスク装置のサーボ系に入力される周期的な外乱を補償するための補償信号を、サーボループ中の第一の所定信号に加算する加算手段と、
前記加算手段の出力信号から前記補償信号を生成する補償信号生成手段と、
後述する記憶手段に記憶される値を用いてサーボ乱れを検出し、サーボ乱れが検出された前記回転位相の範囲をサーボ乱れ検出位相範囲として記憶するサーボ乱れ検出手段とを備え、
前記補償信号生成手段は、
前記光ディスクの少なくとも1回転分にわたって、入力された信号を記憶するとともに、所定の時間の後に記憶した信号波形を出力する記憶手段と、
入力された信号に対して振幅の増幅・減衰を行う補償信号ゲインとを含む構成であり、
回転位相が前記サーボ乱れ検出位相範囲を含む所定の回転位相範囲内となる期間において、前記補償信号ゲインの値が増加することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の光ディスク装置であって、
前記補償信号生成手段は、ローパスフィルタを含み、
前記記憶手段は該ローパスフィルタの出力信号を記憶する構成であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載の光ディスク装置であって、
前記所定の回転位相範囲の先頭もしくは終端において前記補償信号ゲインの値を変更する際、前記補償信号ゲインの値を時間の経過とともに複数の値へと順次変更することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項７】
請求項１または請求項３に記載の光ディスク装置であって、
前記サーボ乱れ検出手段は、前記第二の所定信号に対してローパスフィルタにより帯域制限をかけた信号の絶対値が、所定の値以上となることをもってサーボ乱れを検出することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項８】
請求項１または請求項３に記載の光ディスク装置であって、
前記サーボ乱れ検出手段は、前記第二の所定信号に対してバンドパスフィルタにより帯域制限をかけた信号の絶対値が、所定の値以上となることをもってサーボ乱れを検出することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項９】
請求項１または請求項３乃至請求項４に記載の光ディスク装置であって、
前記サーボ乱れ検出手段は、所定の期間のうちに複数のサーボ乱れが検出された場合は単一のサーボ乱れとして検出して、少なくとも１回転分のサーボ乱れ検出位相範囲を記憶し、
１回転前のサーボ乱れ検出位相範囲に基づき、該サーボ乱れ検出位相範囲を含む所定の回転位相範囲内となる期間において、前記補償信号ゲインの値が増加することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１０】
請求項１または請求項３乃至請求項４に記載の光ディスク装置であって、
前記サーボ乱れ検出手段は、サーボ乱れが少なくとも連続する２回転にわたって共通の前記回転位相の範囲にて検出されたことをもって、該共通の回転位相の範囲をサーボ乱れ検出位相範囲として記憶することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１１】
請求項１または請求項３に記載の光ディスク装置であって、
前記第二の所定信号は、サーボループにおいて前記加算手段の後段の信号であることを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１２】
請求項１または請求項３に記載の光ディスク装置であって、
前記第二の所定信号は、前記加算手段の出力信号であることを特徴とする光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクに情報を記録もしくは再生を行う光ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスク装置におけるサーボ追従偏差の要因の一つとして、光ディスクが回転することによって生じる、周期的な外乱が挙げられる。このような周期的な外乱への追従性能を向上させるための一つの方法は、サーボゲインを高くして許容外乱量を増加させる方法である。
【０００３】
しかし一方で特許文献１には、『ＤＶＤ再生を高速化するとサーボ帯域をさらに広げるためカットオフを上げる必要がある。例えば、カットオフを１０kHzにすると上記共振が存在した場合発振は避けられない。』との記載がある。
【０００４】
周期的な外乱への追従性能を向上させる別の方法として、従来から繰り返し制御が知られている。
【０００５】
特許文献２によれば、外部から所定値以上の振動が光ディスク装置に加えられたことを検知し、当該検知信号に基づいて光ディスクの回転周波数領域のゲインを増加させる動作を中止すると共に、前記サーボ制御のサーボ帯域全体のゲインを増大させる技術が開示されている。
【０００６】
特許文献３によれば、繰り返し制御の学習度合いを変化させ、トラック相関が弱いとき繰り返し学習能力を下げる技術が開示されている。
【０００７】
特許文献４によれば、フィルターの出力信号と遅延していない位置誤差信号ＰＥＳとを加算して新たな内部状態信号として遅延記憶素子に出力する加算器を備えた構成の繰り返し制御が開示されている。
【０００８】
一方、光ディスクを回転した時に生じる周期的な外乱成分としては、偏芯・面ぶれ成分以外に、デビエーションと呼ばれる成分が存在することが知られている。特許文献５によれば「案内溝を有する光ディスクでは、ディスクスタンパの劣化やディスク形成不良などにより溝形状の不良部分（デビエーション）を有する場合がある。このようなディスクを高倍速で走行した場合、特に外周部において、溝反射信号に広帯域の特有のノイズ成分が混入する。」との記載がある。
【０００９】
また、特許文献６によれば、欠陥区間を算出し、算出された欠陥区間はサーボ制御のループ利得を下げてカットオフ周波数を低くし、欠陥区間以外ではループ利得を上げてカットオフ周波数を高くする手法が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−８４６２０
【特許文献２】特開平１１−２１３４０３
【特許文献３】特開平８−７７５８９
【特許文献４】特開２００１−１２６４２１
【特許文献５】特開２００７−２０７３９０
【特許文献６】特開２００３−６７９５１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が対象とする課題は大きく三つある。第一の課題は、高倍速時にデビエーションと呼ばれる成分の抑圧とサーボ安定性の両立が困難であることである。フォーカス系・トラッキング系の制御に用いるサーボエラー信号には、サーボ系が抑圧しきれない成分が残留誤差となって現れる。そのため、光ディスクに面ぶれ・偏芯が存在する場合、サーボエラー信号においては回転周波数の信号変動成分が観測される。同様に、ディスクのトラックの部分的な歪み（以下、デビエーションと呼ぶ）が存在した場合には、サーボエラー信号に高周波数の信号変動として観測される。
【００１２】
図１８はデビエーション通過時のサーボエラー信号の模式図である。Ｖｒｅｆはサーボエラー信号の基準レベルである。以下では、デビエーション通過時にサーボエラー信号に観測される、高周波数の信号変動成分をデビエーション成分と呼ぶ。デビエーション成分は図１８のＡの部分に相当する。図１８に示すように、デビエーション成分は回転周期に同期して発生し、１回転周期ごとに略等しい信号変動波形となる。これはデビエーションがディスクの製造工程に起因する局所的な歪みであるため、ディスク１回転中の特定の角度において発生し、また隣接するトラックにおいても略等しい形状でトラックが歪んでいるためである。
【００１３】
デビエーション成分は欠陥や傷といった外乱成分と比較すると低い周波数であり、サーボゲインを上げて追従することが有効な対策である。一方、欠陥や傷といった外乱成分は周波数が高く、サーボゲインを下げてサーボの応答を小さくし、無理に追従しようとしないことが有効な対策となる。
【００１４】
デビエーション成分は回転周期に同期した信号波形であるので、フーリエ変換により回転周波数とその高次成分の和で表すことができるため、繰り返し制御によって抑圧することが可能である。
【００１５】
光ディスク装置が追従するトラックのフォーカス方向・トラッキング方向の物理的な精度は、光ディスクの規格として規定されている。従って規格に準拠した光ディスクは、規格で規定されたサーボ特性を用いて抑圧できることが保証されている。しかし実際には、規格を満足しないデビエーションを持った光ディスクが市場に存在する可能性がある。このようなディスクに対応する場合には、規格で想定されているより優れた追従性能が光ディスク装置のサーボ性能として要求される。
【００１６】
一方、所定の規格に準拠した光ディスクに対し前記規格以上の倍速での記録・再生に対応することで、記録・再生にかかる時間を短縮したいという要求もある。この場合にも、規格で想定されているより優れた追従性能が要求される。
【００１７】
上述したような、規格で想定されているより優れた追従性能が光ディスク装置のサーボ性能として要求される場合には、さらにサーボゲインを上げて抑圧度を増す必要がある。しかし特許文献１に開示されているように、倍速が速くなるほど追従に必要となるサーボゲインは高くなる。しかし光ディスク装置のアクチュエータには副共振が存在するため、定常特性としてサーボゲインが高い状態からさらにサーボゲインを上げた場合、副共振周波数においてサーボ安定性が劣化し、発振するなどの現象を招いてしまう。そのため、特に高倍速時は、定常状態からさらにサーボゲインを上げることが困難である。この結果、デビエーション成分のような高周波数の外乱に対して特に抑圧ゲインが不足し、最悪の場合には追従しきれずにサーボが外れる現象が発生する。このように、高倍速時にデビエーション抑圧とサーボ安定性の両立が困難であることが第一の課題である。
【００１８】
この課題に対応するためには、繰り返し制御を用いることでデビエーション成分に対する抑圧度を上げることが要求されることを本発明者は見出した。本発明が対象とする課題のうち、以降で説明する第二、第三の課題は、繰り返し制御でデビエーション成分を抑圧する上での課題である。
【００１９】
第二の課題は、デビエーション波形の変形に対する抑圧の速さである。デビエーション成分は１回転周期ごとに略等しい波形となるが、完全に一致せず、周回ごとにデビエーション波形が変形していく場合がある。そのため、繰り返し制御実施中にデビエーション成分の波形が周回ごとに変形していった場合であっても、デビエーション成分が速やかに抑圧されることが要求されることを本発明者は見出した。
【００２０】
第三の課題は、回転に同期しない周波数成分の外乱に対する追従性能である。繰り返し制御は回転に同期した周波数成分（以下、回転同期成分と呼ぶ）の外乱がサーボ系に入力された場合には抑圧効果を有する。一方で、回転に同期しない周波数成分（以下、回転非同期成分と呼ぶ）の外乱がサーボ系に入力された場合には、繰り返し制御を用いない場合と比べても追従性能が劣化してしまうことが知られている。回転非同期成分としては、衝撃や振動などが挙げられる。回転同期成分と回転非同期成分が同時にサーボ系に入力された場合であっても、追従性能劣化を最小限に抑える光ディスク装置が望まれた。
【００２１】
以上から、定常状態よりもサーボゲインを上げることの困難な光ディスク装置を想定し、デビエーションの定常的な抑圧性能と、周回ごとのデビエーション変形への速やかな抑圧性能とを有し、更には回転非同期成分が加えられた場合でも追従性能劣化を最小限に抑える光ディスク装置の構成が望まれることを本発明者は見出した。
【００２２】
この課題を解決するための手法としては例えば、特許文献２がある。本手法は振動が加えられたことを検知して繰り返し制御の出力を中止すると同時にサーボ制御のサーボ帯域全体のゲインを増大させる。しかし高周波数であるデビエーション成分が外乱としてサーボ系に入力される場合を考えると、繰り返し制御を用いずにサーボゲインの変更だけで抑圧するには、上述したように副共振周波数での発振現象が避けられないという課題がある。
【００２３】
また、他の手法として特許文献３がある。これは振動やディスクの傷等の突発的な外乱が印加された場合に学習補償部のフィードフォワードループにおけるアッテネータ量を小さくするものであるが、本手法もデビエーション成分に関して考慮されていない。例えば車載機器など、定常的な回転非同期の振動が加わる条件下に置かれた光ディスク装置で、デビエーションが存在する光ディスクに対して記録・再生を行う場合には、常に上記アッテネータ量が小さくなってしまうため、デビエーション成分に対する抑圧が不足しサーボが外れてしまうという課題がある。
【００２４】
また、別の手法として特許文献６がある。これは欠陥区間を算出し、算出された欠陥区間はサーボ制御のループゲインを下げる手法である。デビエーション成分の場合にはサーボゲインを上げることが有効であるため、この手法をこの課題に適用すると、デビエーション区間を算出し、算出されたデビエーション区間はサーボ制御のループゲインを上げる、となる。『ループゲインを上げる』場合、通常は『サーボ帯域全体のゲインを増大させる』ことを意味するのが一般的である。サーボ帯域全体のゲインを上げた場合、サーボ帯域内のすべての周波数において抑圧度を増す効果がある。即ち、デビエーション成分、回転同期成分、回転非同期成分のいずれに対しても、追従性能を向上させることが可能である。これに対し、学習補償部のフィードフォワードループにおけるアッテネータ量を大きくした場合にもサーボ帯域全体でなく、回転周波数の高次周波数においてのみゲインが増加する特性となるが、この場合には回転非同期成分に対して追従性能が劣化するという欠点がある。従って通常『ループゲインを上げる』場合は、『サーボ帯域全体のゲインを増大させる』ことを意味する。
【００２５】
算出されたデビエーション区間でサーボ帯域全体のゲインを増大させることを考えると、上述したように高倍速時には副共振周波数において発振条件になってしまうという問題がある。デビエーションを検出した区間だけであっても、サーボが発振してしまう現象は避ける必要がある。そのため、本手法は特に高倍速時に採用できないという課題がある。
【００２６】
また、他の手法として特許文献４がある。本手法では、繰り返し制御系の構成として、遅延記憶手段の出力信号と遅延していない位置誤差出力とを加算して新たな内部状態信号として前記遅延記憶手段に出力する加算器を設ける構成とし、更に繰り返し制御の出力信号に対してゲインを乗じる乗算器におけるゲインを小さくすることにより、回転非同期成分に対する追従性能劣化を回避している。しかし本手法は学習の収束性が遅くなるという欠点がある。そのため、繰り返し制御実施中にデビエーション成分の波形が周回ごとに変形していく場合への対応が困難である。
【００２７】
以上の問題を鑑み、本発明の目的は、繰り返し制御を用いる光ディスク装置のトラック追従性能を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の目的は、その一例として、サーボ乱れを検出した回転位相範囲を含む所定の回転位相範囲において、回転周波数の整数倍の周波数の外乱に対する前記繰り返し制御系の抑圧度を増加することで達成できる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、光ディスク装置のトラック追従性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の光ディスク装置の実施例を、図を用いて説明する。
【００３１】
本発明はトラッキング制御、フォーカス制御共に適用可能であるが、ここではトラッキング制御を例に説明を行う。
【実施例１】
【００３２】
図１は本実施例の光ディスク装置を示すブロック図である。
【００３３】
符号１０１は光ディスクであり、レーザ光の照射により情報の読み取り、消去、又は書き込みが行われる。
【００３４】
符号１０２は対物レンズであり、レーザ光を集光して光ディスク１０１の記録面にレーザの焦点を合わせる。
【００３５】
符号１０３は光ピックアップであり、図示していないトラッキングアクチュエータを備える。また、光ディスク１０１からの反射光を検出し、反射光量に応じた電気信号を出力する光検出器（図示していない）を備える。
【００３６】
符号１０４はスピンドルモータであり、光ディスク１０１を所定の線速度で回転駆動する。以下、スピンドルモータ１０４の回転周期をＴｒｏｔで表す。
【００３７】
符号１０５はトラッキングエラー信号生成回路であり、光ピックアップ１０３内の光検出器の出力信号から、トラッキングエラー信号ＴＥ１を生成して出力する。
【００３８】
符号１０６は加算器であり、トラッキングエラー信号ＴＥ１と、後述する可変ゲイン１１２から出力される補償信号ＲＥＰＯＵＴとを加算した信号ＴＥ２を出力する。
【００３９】
符号１０７はトラッキング制御回路であり、ＴＥ２信号に対して、ゲイン及び位相の補償を行い、駆動信号ＴＲＤを生成する。
【００４０】
符号１０８はドライバ回路であり、トラッキング制御回路１０７の出力するＴＲＤ信号を増幅し、光ピックアップ１０３内のトラッキングアクチュエータへ供給する。
【００４１】
符号１０９は回転位相検出回路であり、スピンドルモータ１０４の出力信号から、回転位相情報ＲＯＴＰＨＡＳＥを出力する。ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報は、０からＮ−１（Ｎ：１以上の整数）までの値を取り、スピンドルモータの１回転をＮ等分して位相情報とするものとする。
【００４２】
即ち、スピンドルモータの回転軸の回転角をθ度（０≦θ＜３６０）とした場合、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報の値ＰＨは
【００４３】
【数１】
2010160848.tif 000003
（関数ｉｎｔ（ａ）は、引数ａに対し、ａ以下の最大の整数を返す関数。）
で算出される。ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報はＴＲＯＴ／Ｎの周期で値が更新される。
【００４４】
符号１１０はローパスフィルタであり、ＴＥ２信号中に含まれる高周波数成分を減衰させる。
【００４５】
符号１１１は遅延記憶回路であり、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報に基づきローパスフィルタ１１０の出力信号を取り込み、１回転をＮ分割して信号の値を記憶する。また記憶した値を元に、サーボ系に入力される周期的な外乱を補償するための信号を、回転に同期させて出力する。
【００４６】
符号１１２は可変ゲインであり、遅延記憶回路１１１の出力信号に対して所定の係数Ｋを乗じて、補償信号ＲＥＰＯＵＴとして出力する。可変ゲイン１１２に設定される値Ｋは、後述するデビエーション検出回路１１２の出力するゲイン切り替え指示情報ＧＡＩＮＳＥＬに基づき変更され、Ｋの値は０以上１以下の値を取るものとする。
【００４７】
符号１１３はデビエーション検出回路であり、ＴＥ２信号とＲＯＴＰＨＡＳＥ情報を入力とし、ゲイン切り替え指示情報ＧＡＩＮＳＥＬを出力する。
【００４８】
ここで、本実施例における遅延記憶回路１１１の構成について、図２を用いて説明する。
【００４９】
符号２０１は記憶回路であり、１回転をＮ分割して信号の値を記憶するために、Ｎ個存在する。記憶回路２０１は、本実施例のトラッキングサーボ系がデジタルサーボで実現される場合に、例えばフラッシュメモリにより構成できる。
【００５０】
符号２０２は第一のセレクタであり、ローパスフィルタ１１０の出力信号を入力とし、出力としてＮ個の記憶回路２０１を切り替える。第一のセレクタ２０２は、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報の値が変化するタイミングで、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報の値に対応した記憶回路２０１を選択する。セレクタ２０２によって選択された記憶回路は、セレクタ２０２による選択のタイミングにおける入力信号の値を記憶する。
【００５１】
符号２０３は遅延回路であり、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報の値を所定の時間、遅延させた位相情報である、出力位相情報ＯＵＴＰＨＡＳＥを生成する。以下では、遅延回路２０３における遅延時間をＴｄｌｙとする。
【００５２】
符号２０４は第二のセレクタであり、ＯＵＴＰＨＡＳＥ情報の値が変化するタイミングで、ＯＵＴＰＨＡＳＥ情報の値に対応した記憶回路２０１を選択し、選択された記憶回路２０１に記憶されている値を遅延記憶回路１１１の出力信号として出力する。
【００５３】
次に遅延回路２０３の動作を、図３のタイミングチャートを用いて説明する。図３（ａ）はＲＯＴＰＨＡＳＥ情報、（ｂ）はＯＵＴＰＨＡＳＥ情報、（ｃ）はＯＵＴＰＨＡＳＥ情報の変形例を示している。
【００５４】
図３（ｂ）は、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報に対して所定の値（図中ではｉとした）を加算したものをＯＵＴＰＨＡＳＥ情報とする構成の場合を示している。本構成は、本実施例のトラッキングサーボ系がデジタルサーボで実現される場合であれば、フラッシュメモリ等に保存されているＲＯＴＰＨＡＳＥ情報に所定の値を加えた値をＯＵＴＰＨＡＳＥ情報として格納すればよく、簡単な構成で実現できる。これにより、遅延回路における遅延時間は、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報の更新周期であるＴＲＯＴ／Ｎの精度で調整することができる。
【００５５】
次に、図３（ｃ）に示した変形例について説明する。図３（ｂ）においては、遅延回路における遅延時間をＴＲＯＴ／Ｎの精度で調整するとしたが、ＴＲＯＴ／Ｎの精度である必要はない。図３（ｃ）の変形例においては、遅延回路における遅延時間Ｔｄｌｙ２はＴＲＯＴ／Ｎより短い時間精度で調整されるものとする。
【００５６】
次に、遅延記憶回路１１１の動作を、図４の波形図を用いて説明する。図４は遅延記憶回路１１１における各部の信号波形を示している。Ｖｒｅｆはトラッキングエラー信号の基準レベルである。図４（ａ）はローパスフィルタ１１０の出力信号波形、（ｂ）は記憶回路２０１により記憶された信号を等価的に示した波形、（ｃ）は遅延記憶回路１１１の出力信号波形である。
【００５７】
図４から明らかなように、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報に基づいてＴＲＯＴ／Ｎの時間間隔で入力信号の値が記憶され、遅延回路における遅延時間Ｔｄｌｙが経過した後に、記憶された値が出力される。
【００５８】
ここで遅延時間Ｔｄｌｙは、光ディスクの１回転周期から、ローパスフィルタ１１０における遅延時間及び記憶回路２０１におけるホールド動作による遅延時間を引いた時間だけ、信号を遅延させるものとする。これにより、繰り返し制御ループ伝播中の信号遅延が補正され、正確に１回転周期が経過したタイミングで加算器１０６にてＲＥＰＯＵＴ信号が加算される。
【００５９】
ここで、繰り返し制御を実施しない場合のトラッキングサーボについて、開ループ伝達関数のボード線図を図５に示す。図５においてＡで示した周波数は回転周波数である。本実施例では一例として、回転周波数を１００Ｈｚとしている。また、Ｄで示した周波数範囲は、デビエーションが存在する周波数範囲を示しており、本実施例ではＤの周波数範囲において抑圧効果を持つ繰り返し制御系を考える。
【００６０】
なお本実施例では、遅延記憶回路１１１を構成する記憶回路２０１の総数Ｎは、図５においてＤで示した周波数範囲に含まれる周波数のデビエーション成分の形状を記憶できるだけの大きな数であるとする。
【００６１】
ローパスフィルタ１１０のボード線図の一例を図６に示す。ローパスフィルタ１１０の低域ゲインは０ｄＢとし、またカットオフ周波数は、周波数範囲Ｄの上限周波数とする。これにより、周波数範囲Ｄに含まれる周波数の信号成分は減衰せずに通過するため、その周波数範囲に含まれる外乱成分に対しては繰り返し制御による補償信号ＲＥＰＯＵＴが出力される。一方、周波数範囲Ｄの上限周波数以上の周波数の信号成分は減衰するため、高周波数の外乱成分に対しては、補償信号ＲＥＰＯＵＴは出力されない。
【００６２】
また、ローパスフィルタ１１０の位相特性は、通過域において直線位相特性を有する。これは、ローパスフィルタ１１０を通過する際の遅延時間が、周波数範囲Ｄにおいて一定となり、繰り返し制御の性能を向上させることができるためである。
【００６３】
次に、本実施例におけるデビエーション検出回路１１３の構成について、図７を用いて説明する。
【００６４】
符号７０１はバンドパスフィルタであり、デビエーション検出回路の入力信号であるＴＥ２信号に対して、回転周波数成分やその２次成分、３次成分を減衰させ、かつ高周波数のノイズ成分を減衰させた信号ＴＥ３を出力する。
【００６５】
符号７０２はデビエーション検出情報生成回路であり、内部にタイマを有し、ＴＥ３信号とＲＯＴＰＨＡＳＥ情報を入力信号として、デビエーションが検出された回転位相の範囲を示すＤＥＶＩＤＥＴ情報を出力する。
【００６６】
符号７０３はゲイン切り替え指示情報生成回路であり、ＤＥＶＩＤＥＴ情報とＲＯＴＰＨＡＳＥ情報を元に、可変ゲイン１１２の値Ｋの変更を指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を生成して出力する。
【００６７】
バンドパスフィルタ７０１の周波数特性の一例を図８に示す。図８におけるＡは回転周波数、Ｂは回転周波数の２倍の周波数、Ｃは回転周波数の３倍の周波数を示す。また、周波数範囲Ｄはデビエーションが存在する周波数範囲を示している。
【００６８】
バンドパスフィルタのゲイン特性は、周波数範囲Ｄを通過域に含み、周波数Ａ、Ｂ、Ｃは減衰域に含む。従って、偏芯による回転周波数成分やその２次成分、３次成分は減衰される。またバンドパスフィルタのゲイン特性は、周波数範囲Ｄの上限周波数以上において減衰する特性とする。これにより、ローパスフィルタ１１０による減衰によって繰り返し制御によるＲＥＰＯＵＴ信号が出力されない高周波数のノイズ成分についても、減衰させることが可能となる。
【００６９】
バンドパスフィルタ７０１の効果について、図９の波形図を用いて説明する。図９（ａ）はＴＥ２信号、（ｂ）はＴＥ３信号を示している。図９（ａ）中、符号Ａはデビエーション、符号Ｂは高周波数のノイズ成分を示している。
【００７０】
バンドパスフィルタ７０１を通過したことにより、図９（ｂ）に示すＴＥ３信号では、偏芯による回転周波数成分および高周波数のノイズ成分が減衰される。即ち、ＴＥ３信号は、デビエーション成分のみを抽出した信号となる。
【００７１】
次に、デビエーション検出情報生成回路７０２の動作について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
【００７２】
デビエーション検出情報生成回路７０２は動作を開始すると（ステップＳ１００１）、ＴＥ３信号の絶対値を監視し、ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを超えたかどうかを検出する（ステップＳ１００２）。ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを超えていない場合（ステップＳ１００２でＮｏの場合）、ステップ１００２に戻る。
【００７３】
ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを超えた場合（ステップＳ１００２でＹｅｓの場合）、その時点の回転位相をＲＯＴＰＨＡＳＥ情報から取得しデビエーション検出開始位相値として記憶する（ステップＳ１００３）。続いてタイマをスタートし、ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを超えてからの時間を計測する（ステップＳ１００４）。
【００７４】
次に、タイマをスタートしてからＴｏｕｔが経過したかを判断する（ステップ１００５）。
【００７５】
タイマをスタートしてからＴｏｕｔが経過していない場合（ステップＳ１００５でＮｏの場合）、ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを下回ったかどうかを検出する（ステップＳ１００６）。ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを下回っていない場合（ステップＳ１００６でＮｏの場合）、ステップ１００５に戻る。
【００７６】
ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを下回った場合（ステップＳ１００６でＹｅｓの場合）、その時点の回転位相をＲＯＴＰＨＡＳＥ情報から取得し、デビエーション検出終了位相値として記憶する（ステップＳ１００７）。この時、既にデビエーション検出終了位相値が保存済みであっても、デビエーション検出終了位相値を上書きするものとする。この動作により、所定のタイムアウト時間Ｔｏｕｔ内に複数回Ｖｔｈを超えた期間が存在する場合、前記複数の期間は１つのデビエーションであると判定される。ステップＳ１００７の後、ステップ１００５に戻る。
【００７７】
タイマをスタートしてからＴｏｕｔが経過した場合（ステップＳ１００５でＹｅｓの場合）、デビエーション検出終了位相値が保存済みであるかを判断する（ステップＳ１００８）。
【００７８】
デビエーション検出終了位相値が保存済みの場合（ステップＳ１００８でＹｅｓの場合）、デビエーション検出開始位相値からデビエーション検出終了位相値までの期間に単一のデビエーションが存在したと確定し、ＤＥＶＩＤＥＴ情報を作成、出力して（ステップＳ１００９）、ステップ１００２に戻る。
【００７９】
ここでステップＳ１００９のＤＥＶＩＤＥＴ情報の作成について説明する。デビエーション検出開始位相値がｍ、デビエーション検出終了位相値がｎである場合、ＤＥＶＩＤＥＴ情報は回転位相ｍから回転位相ｎの期間に対して、前後に所定の回転位相を付加した回転位相の範囲を示すものとする。例えば、上記所定の回転位相範囲が１である場合、ＤＥＶＩＤＥＴ情報はｍ−１からｎ＋１の範囲を示す。
【００８０】
一方、デビエーション検出終了位相値が保存済みでない状態でタイマをスタートしてからＴｏｕｔが経過した場合（ステップＳ１００８でＮｏの場合）には、記憶済みのデビエーション検出開始位相値を破棄して（ステップ１０１１）、ステップ１００２に戻る。
【００８１】
デビエーション検出情報生成回路７０２におけるデビエーション検出について、図１１の波形図を用いて説明する。図１１の（１）〜（３）では、デビエーションの形状の種類として３種類を挙げている。図１１（１）はＴＥ３信号に含まれる単一のデビエーション波形が正側だけ閾値Ｖｔｈを超える場合を示している。図１１（２）はＴＥ３信号に含まれる単一のデビエーション波形が正側と負側の両方で閾値Ｖｔｈを超える場合を示している。また、図１１（３）は１周に２つのデビエーションが存在した場合を示している。
【００８２】
図１１の（１）〜（３）の各図において、（ａ）はＴＥ３信号、（ｂ）はタイマの計測開始からタイムアウト期間Ｔｏｕｔが経過するまでの期間を矢印で示したものである。また（ｃ−１）、（ｃ−２）はデビエーション検出情報生成回路７０２の出力するＤＥＶＩＤＥＴ情報を模式的に示したものであり、（ｃ−１）はＲＯＴＰＨＡＳＥ情報、（ｃ−２）はＤＥＶＩＤＥＴ情報の示す範囲でＨｉｇｈレベルとなる信号を示している。
【００８３】
図１１（１）の場合のデビエーション検出について説明する。デビエーション検出情報生成回路７０２はＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを超えた時刻ｔ１１においてタイマをスタートし、その時点での回転位相ｍ１をデビエーション検出開始位相として記憶する。また、ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを下回った時刻ｔ１２において、その時点での回転位相ｎ１をデビエーション検出終了位相として記憶する。その後タイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過したことにより、単一のデビエーションが存在した期間として時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間と確定する。
【００８４】
図から明らかなように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の期間はＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを超えている期間であるが、デビエーション波形の先頭部分及び末尾部分（ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを越えていない期間）が含まれていない。そのため、ＤＥＶＩＤＥＴ情報が示す範囲は、回転位相ｍ１から回転位相ｎ１の期間に対して、前後に所定の回転位相を付加した回転位相の範囲とする。図１１では、回転位相ｍ１から回転位相ｎ１の期間に対して、前後に回転位相１を付加してＤＥＶＩＤＥＴ情報を出力する例を示しており、図１１の場合には回転位相ｍ１−１から回転位相ｎ１＋１の範囲を示すＤＥＶＩＤＥＴ情報が出力され、該範囲においてデビエーションが検出されたことを意味する。
【００８５】
続いて、図１１（２）のように正側と負側の両方で閾値Ｖｔｈを超える場合について説明する。ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを超えた時刻ｔ２１においてタイマをスタートし、その時点での回転位相ｍ２をデビエーション検出開始位相として記憶する。その後、時刻ｔ２２においてＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを下回り、その時点での回転位相ｎ２がデビエーション検出終了位相として記憶される。しかし図１１（２）のデビエーション波形の場合、タイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過する前に時刻ｔ２３において再度、ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを下回るため、デビエーション検出終了位相は時刻ｔ２３での回転位相ｎ３に上書きされる。その後タイムアウト時間Ｔｏｕｔが経過したことにより、単一のデビエーションが存在した時間として時刻ｔ２１から時刻ｔ２３の期間と確定される。この結果、図１１（２）の場合には回転位相ｍ２−１から回転位相ｎ３＋１の範囲を示すＤＥＶＩＤＥＴ情報が出力される。
【００８６】
図１１（３）は１周に２つのデビエーションが存在した場合について説明する。なお、図１１（３）においては、（ｃ−１）を省略した。仮にタイムアウト時間Ｔｏｕｔを設けない構成とすると、２つのデビエーションを単一のデビエーションと判定してしまうことになるが、タイムアウト時間Ｔｏｕｔを設けたことにより、２つのデビエーションを分離して検出することができる。
【００８７】
続いて、本実施例におけるゲイン切り替え指示情報生成回路７０３について説明する。
【００８８】
ゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、デビエーション検出回路７０２の出力するＤＥＶＩＤＥＴ情報とＲＯＴＰＨＡＳＥ情報を入力として、直前の１回転分のＤＥＶＩＤＥＴ情報を記憶する。また、直前の１回転において記憶されたＤＥＶＩＤＥＴ情報に基づきＧＡＩＮＳＥＬ情報を生成する。またゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報から回転位相を取得し、所定の回転位相となったタイミングにおいてＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【００８９】
次に、出力されるＧＡＩＮＳＥＬ情報について説明する。直前の１回転において記憶されたＤＥＶＩＤＥＴ情報が示す回転位相範囲においては可変ゲイン１１２の値を１とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【００９０】
また、上記以外の（デビエーションが検出されなかった）回転位相においては、可変ゲイン１１２の値を０．５とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【００９１】
図１２はゲイン切り替え指示情報生成回路７０３の各部の波形について、一例を示したものである。図１２（ａ）はＴＥ３信号、（ｂ）はＲＯＴＰＨＡＳＥ情報、（ｃ）はＧＡＩＮＳＥＬ情報が指示する可変ゲイン１１２の値Ｋを示している。
【００９２】
図１２においては、時刻ｔ３１からｔ３２においてデビエーション検出回路７０２によってデビエーションが検出され、回転位相ｍ４−１から回転位相ｎ４＋１の範囲を示すＤＥＶＩＤＥＴ情報が出力される。ゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、回転位相がｍ４−１になる時刻ｔ３３において可変ゲイン１１２の値を１とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。その後、回転位相がｎ４＋１になる時刻ｔ３４において可変ゲインの値を０．５に戻すよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【００９３】
以上の動作により、直前の１回転においてデビエーションが検出された回転位相範囲において、可変ゲイン１１２の値が増加する。
【００９４】
次に、デビエーションが検出された回転位相範囲において可変ゲイン１１２の値を増加することによる効果について、以下、ボード線図を用いて説明する。
【００９５】
繰り返し制御単体のボード線図を図１３に示す。可変ゲイン１１２をＫ＝１とした繰り返し制御を適用した場合のボード線図を図１３（１）、及び可変ゲイン１１２をＫ＝０．５とした繰り返し制御を適用した場合のボード線図を図１３（２）に示す。
【００９６】
繰り返し制御単体のゲイン線図は回転周波数の整数倍においてゲインがピークとなる櫛型状の特性となる。また、回転周波数の１．５倍、２．５倍といった０．５の奇数倍の周波数においては、ゲインが負となる。回転周波数の０．５の奇数倍の周波数におけるゲインＧ［ｄＢ］は、可変ゲイン１０２の値Ｋを用いて
【００９７】
【数２】
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と表すことができる。即ち、Ｋ＝１の場合のゲイン低下は−６ｄＢ（図１３（１）のＡで示したゲイン値）、Ｋ＝０．５の場合のゲイン低下は−３．５２ｄＢ（図１３（２）のＢで示したゲイン値）である。
【００９８】
一般に、サーボ系に対して加えられる外乱成分に対しての抑圧度は、感度関数のゲインによって表されることが知られている。本実施例のトラッキングサーボについて、感度関数のゲイン特性を図１４に示す。感度関数のゲインが小さいほど、抑圧効果が大きいことを意味する。
【００９９】
可変ゲイン１１２をＫ＝１とした繰り返し制御を適用した場合の感度関数のゲイン特性を図１４（１）、及び可変ゲイン１１２をＫ＝０．５とした繰り返し制御を適用した場合の感度関数のゲイン特性を図１４（２）に示す。なお、図１４（１）及び図１４（２）における破線は、繰り返し制御を用いない場合の感度関数のゲイン特性を示している。
【０１００】
図１４において、Ａで示した周波数は回転周波数であり、Ｄで示した周波数範囲は、デビエーションが存在する周波数範囲である。また、Ｅで示した周波数は、回転周波数の０．５の奇数倍の周波数の一例として３．５倍の周波数を示し、Ｆで示した周波数は回転周波数の整数倍の周波数の一例として１０倍の周波数を示している。
【０１０１】
図１４からわかるように、繰り返し制御を用いた場合の感度関数のゲインは、Ｆで示した周波数のように回転周波数の整数倍の周波数においてゲインが急峻に低下し、繰り返し制御を用いない場合と比較して感度関数のゲインが低下する。また、Ｋの値が大きくなるほど回転周波数の整数倍の周波数における感度関数のゲインは小さくなる。そのため回転同期成分に対する抑圧を考えた時、Ｋ＝１において抑圧度は最大となり、良好に抑圧することができる。
【０１０２】
一方、Ｅで示した周波数のように回転周波数の整数倍でない、回転に同期しない周波数においては、繰り返し制御を用いない場合と比較して感度関数のゲインが増加する周波数範囲が存在する。即ち、回転周波数の整数倍以外の外乱成分がトラッキングサーボ系に入力された場合に繰り返し制御を用いると、かえってサーボの追従性能が劣化する場合がある。更に前記感度関数のゲイン増加は、Ｋの値を大きくしていくほど大きくなる。そのため回転非同期成分よる追従性能劣化を考えた時、Ｋ＝１において最も追従性能が悪くなる。これは図１３で示した繰り返し制御単体のゲイン線図において、Ｋを大きくするほど回転周波数の０．５の奇数倍の周波数におけるゲインが小さくなることに起因している。回転非同期の成分がサーボ系に入力される場合としては、例えば車載機器として光ディスク装置が用いられた場合の振動が挙げられる。
【０１０３】
そのため従来の繰り返し制御では、デビエーションに対する抑圧不足という課題と、回転非同期成分に対する追従性能劣化という課題のそれぞれについて、光ディスク装置としての性能に及ぼす影響度合いを鑑みて、Ｋを１より小さい値、例えばＫ＝０．５として繰り返し制御を用いていた。
【０１０４】
しかしながら前述したように、光ディスク装置のサーボ性能として規格で想定されているよりも優れた追従性能が要求される場合を鑑みると、回転非同期成分に対する追従性能劣化はＫ＝０．５の程度のままに保ちつつ、デビエーションに対する抑圧度を更に増加させたいという要求が存在した。
【０１０５】
そこで本実施例の構成による光ディスク装置の効果について、シミュレーション波形を用いて説明する。図１５は定常的な回転非同期の振動が加わる光ディスク装置において、デビエーションの存在する光ディスクを用いた場合を想定したシミュレーション結果である。回転非同期の振動成分の周波数は回転周波数の３．５倍とし、図１４においてＥで示した周波数に相当する。また、デビエーション成分の周波数は回転周波数の１０倍とし、図１４においてＦで示した周波数に相当する。
【０１０６】
図１５（１）は本実施例の光ディスク装置を用いた場合のシミュレーション結果を示す。図１５（ａ）はＴＥ１信号、（ｂ）は可変ゲイン１１２の値Ｋを示す。また、図（２）は可変ゲイン１１２をＫ＝１の固定値で使用した場合のＴＥ信号、（３）は可変ゲイン１１２をＫ＝０．５の固定値で使用した場合のＴＥ信号である。（２）、（３）については、従来技術による繰り返し制御であり、可変ゲイン１１２の値は固定であるため、可変ゲイン１１２の値を示す図は省略している。
【０１０７】
（１）から（３）に示したすべてのシミュレーションに関して記憶回路２０１への信号の記憶は時間軸上のｔ＝０から開始されており、繰り返し制御の出力は１回転周期後のｔ＝Ｔｒｏｔのタイミングから開始されている。従って、ｔ＝０からｔ＝Ｔｒｏｔの期間のＴＥ１信号波形は、繰り返し制御を用いない場合のＴＥ１信号波形を示している。
【０１０８】
まず、デビエーション成分に着目する。ｔ＝０からｔ＝Ｔｒｏｔの期間のＡで示した部分が、繰り返し制御を用いていない場合のデビエーション成分の波形である。これに対し、図１５（１）、（２）では、デビエーション成分は良好に抑圧されていることがわかる。一方、Ｋ＝０．５とした場合の（３）ではデビエーション成分に対して抑圧効果はあるものの、（１）、（２）と比較すると抑圧度は小さく、ＴＥ１信号に残存する振幅が大きいことがわかる。
【０１０９】
次に、回転非同期の振動成分に着目する。繰り返し制御を用いる（１）から（３）のすべての場合において、回転非同期の振動成分の振幅はｔ＝Ｔｒｏｔ以降において増幅されている。中でもＫ＝１とした場合の（２）の場合に、振幅は最も大きい。これに対して、（１）、（３）では（２）と比較すると小さな振幅にとどまっており、非回転同期成分による追従性能劣化が小さいことがわかる。
【０１１０】
このように、従来技術による繰り返し制御では、Ｋ＝０．５とするとデビエーション成分の抑圧が不足し、Ｋ＝１で用いると回転非同期成分による追従性能劣化が大きいという課題があった。
【０１１１】
図１５（２）のように定常的な振動成分が残存する場合には、トラック中央に対してレーザ光が蛇行した状態のまま情報の記録もしくは再生を行っていることになり、光ディスク装置としての情報の記録性能、もしくは再生性能に悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、定常的な振動成分はできるだけ小さく抑えることが望ましい。
【０１１２】
本実施例の構成の光ディスク装置は、デビエーション成分に対する抑圧度はＫ＝１と同等の抑圧度を有し、また回転非同期成分による追従性能劣化はＫ＝０．５の程度を維持することができる。
【０１１３】
以上の動作により、実施例１による光ディスク装置は、デビエーション成分に対する抑圧度を高めつつ、回転非同期の成分による追従性能劣化を抑制することができ、トラッキングサーボのトラック追従性能を向上させることができる。
【実施例２】
【０１１４】
本発明における実施例２について、以下に説明する。
【０１１５】
本実施例の光ディスク装置を示すブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。
【０１１６】
実施例１では、ＤＥＶＩＤＥＴ情報が示す回転位相範囲において可変ゲイン１１２の値を変更する動作とした。しかし可変ゲイン１１２の値の変化量が大きい場合、値を変更するタイミングでサーボ追従性能が劣化する可能性がある。
【０１１７】
実施例１においては、可変ゲイン１１２の値が変化する際の変化量［ｄＢ］は、
【０１１８】
【数３】
2010160848.tif 000005
である。例えば光ディスクに偏芯成分が存在した場合、偏芯成分に対する補償信号ＲＥＰＯＵＴは、可変ゲイン１１２の値によって振幅が２倍に変化する。
ＲＥＰＯＵＴ信号の波形が急激に変化することはサーボ系にとって外乱となるため、可変ゲイン１１２の値を変更するタイミングでサーボ追従性能が一時的に劣化する可能性がある。
【０１１９】
本実施例では、以上の問題を鑑み、可変ゲイン１１２を変更する際のサーボ追従性能を向上させるための実施の形態である。
【０１２０】
本実施例における光ディスク装置は、実施例１と比べて、デビエーション検出回路１１３を構成するゲイン切り替え指示情報生成回路７０３の動作が異なる。
【０１２１】
本実施例におけるゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、デビエーション検出回路７０２の出力するＤＥＶＩＤＥＴ情報とＲＯＴＰＨＡＳＥ情報を入力として、直前の１回転分のＤＥＶＩＤＥＴ情報を記憶する。また、直前の１回転において記憶されたＤＥＶＩＤＥＴ情報に基づきＧＡＩＮＳＥＬ情報を生成する。またゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報から回転位相を取得し、所定の回転位相となったタイミングにおいてＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１２２】
次に、出力されるＧＡＩＮＳＥＬ情報について説明する。直前の１回転において記憶されたＤＥＶＩＤＥＴ情報が示す回転位相範囲においては可変ゲイン１１２の値を１とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１２３】
加えて、前記ＤＥＶＩＤＥＴ情報が示す回転位相範囲の前後の、所定の回転位相期間は可変ゲインの値を０．７とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１２４】
また、上記以外の回転位相においては、可変ゲインの値を０．５とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１２５】
図１６はゲイン切り替え指示情報生成回路７０３の各部の波形について、一例を示したものである。図１６（ａ）はＴＥ３信号、（ｂ）はＲＯＴＰＨＡＳＥ情報、（ｃ）はＧＡＩＮＳＥＬ情報が指示する可変ゲイン１１２の値Ｋを示している。
【０１２６】
図１６においては、前記所定の回転位相期間は回転位相１とした場合を示している。時刻ｔ４１から時刻ｔ４２においてデビエーション検出回路７０２によってデビエーションが検出され、回転位相ｍ５−１から回転位相ｎ５＋１を示すＤＥＶＩＤＥＴ情報が出力される。ゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、回転位相がｍ５−２になる時刻ｔ４３において可変ゲインの値を０．７とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力し、続いて回転位相がｍ５−１になる時刻ｔ４４において可変ゲインの値を１とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。その後、回転位相がｎ４＋１になる時刻ｔ４５において可変ゲインの値を０．７に戻すよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力し、回転位相がｎ４＋２になる時刻ｔ４６において可変ゲインの値を０．５に戻すよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１２７】
以上の動作により、可変ゲイン１１２の値は段階的に、増加もしくは減少する。本実施例においては、可変ゲイン１１２の値が変化する際の変化量［ｄＢ］は
【０１２８】
【数４】
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であり、実施例１の場合の６ｄＢよりも小さい。そのため、ゲイン変化時のＲＥＰＯＵＴ信号波形の変化も小さく、可変ゲイン１１２の値が変化する際にサーボ系に加わる外乱を小さくすることができる。
【０１２９】
以上の動作により、実施例２による光ディスク装置は、デビエーションを検出した回転位相において可変ゲイン１１２値を変化させる際に段階的に変化させて、トラッキングサーボのトラック追従性能を向上させることができる。
【実施例３】
【０１３０】
本発明における実施例３について、以下に説明する。
【０１３１】
本実施例の光ディスク装置を示すブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。
【０１３２】
実施例１におけるゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、直前の１回転分のＤＥＶＩＤＥＴ情報を記憶する構成とした。しかし光ディスク装置に一時的に衝撃が加わることによってＴＥ１信号が変動した場合、実施例１の構成では衝撃によるＴＥ１信号変動をデビエーションと誤検出して、可変ゲイン１１２の値を増加してしまう可能性がある。
【０１３３】
本実施例では、以上の問題を鑑み、光ディスクに衝撃が加わった場合にデビエーションを誤検出しないための実施の形態である。
【０１３４】
本実施例における光ディスク装置は、実施例１と比べて、デビエーション検出回路１１３を構成するゲイン切り替え指示情報生成回路７０３の動作が異なる。
【０１３５】
本実施例におけるゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、デビエーション検出回路７０２の出力するＤＥＶＩＤＥＴ情報とＲＯＴＰＨＡＳＥ情報を入力として、直前の２回転分のＤＥＶＩＤＥＴ情報を記憶する。また、直前の２回転において記憶されたＤＥＶＩＤＥＴ情報に基づきＧＡＩＮＳＥＬ情報を生成する。またゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、ＲＯＴＰＨＡＳＥ情報から回転位相を取得し、所定の回転位相となったタイミングにおいてＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１３６】
次に、出力されるＧＡＩＮＳＥＬ情報について説明する。ゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、２回転前の周回で記憶されたＤＥＶＩＤＥＴ情報と、１回転前の周回で記憶されたＤＥＶＩＤＥＴ情報とを元に、それぞれが示す回転位相範囲のうちで重複する回転位相範囲について、可変ゲイン１１２の値を１とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１３７】
また、上記以外の回転位相範囲においては、可変ゲインの値を０．５とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１３８】
図１７はゲイン切り替え指示情報生成回路７０３の各部の波形について、一例を示したものである。図１７（ａ）はＴＥ３信号、（ｂ）はＲＯＴＰＨＡＳＥ情報、（ｃ）はＧＡＩＮＳＥＬ情報が指示する可変ゲイン１１２の値Ｋを示している。
【０１３９】
図１７においては、デビエーション成分の波形が周回ごとに変形していく場合の波形図を示している。まず、時刻ｔ５１から時刻ｔ５２においてデビエーション検出回路７０２によってデビエーションが検出され、回転位相ｍ６−１から回転位相ｎ６＋１を示すＤＥＶＩＤＥＴ情報が出力される。
【０１４０】
また、次の周回においては時刻ｔ５３から時刻ｔ５４においてデビエーションが検出される。この時、図１７に示すように時刻ｔ５４時点での回転位相は直前の周回よりも１ずれてｎ６＋１であった場合を用いて説明する。回転位相ｍ６−１から回転位相ｎ６＋２の範囲を示すＤＥＶＩＤＥＴ情報が出力される。
【０１４１】
ゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、上記２回転分のＤＥＶＩＤＥＴ情報を記憶し、回転位相範囲が重複する回転位相範囲を算出する。図１７の場合には、該重複する回転位相範囲は回転位相ｍ６−１から回転位相ｎ６＋１の範囲となる。
【０１４２】
従って、ゲイン切り替え指示情報生成回路７０３は、次に回転位相がｍ４−１になる時刻ｔ５５において可変ゲインの値を１とするよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。その後、回転位相がｎ４＋１になる時刻ｔ５６において可変ゲインの値を０．５に戻すよう指示するＧＡＩＮＳＥＬ情報を出力する。
【０１４３】
光ディスク装置に衝撃が加えられた場合は、衝撃が加わった周回においてのみ、ＴＥ３信号が変動する。従って図１７から明らかなように、衝撃が加わった場合であっても可変ゲイン１１２の値は増加されない。
【０１４４】
以上の動作により、実施例３による光ディスク装置は、衝撃が加わったことによるＴＥ１信号の変動をデビエーションと誤検出してしまうことを回避し、トラッキングサーボのトラック追従性能を向上させることができる。
【０１４５】
以上の実施例におけるＤＥＶＩＤＥＴ情報が示す範囲は、デビエーション検出開始位相値からデビエーション検出終了位相値までの期間に対して、前後に所定の回転位相を付加した回転位相の範囲とした。しかし所定の回転位相を付加せずに、ＤＥＶＩＤＥＴ情報が示す範囲は、デビエーション検出開始位相値からデビエーション検出終了位相値までとしてもよい。
【０１４６】
以上の実施例におけるデビエーション検出情報生成回路７０２は、タイマを有し、ＴＥ３信号が所定のタイムアウト時間Ｔｏｕｔ内に複数回Ｖｔｈを超えた期間が存在する場合、前記複数の期間は一つのデビエーションであると判定する構成とした。このためＴｏｕｔが経過した後に単一のデビエーションが存在したと確定するため、デビエーション検出情報生成回路７０２は少なくとも１回転分のＤＥＶＩＤＥＴ情報を記憶しておき、デビエーションを検出してから１回転後の周回において初めて可変ゲイン１１２の値を変更した。
【０１４７】
しかしデビエーション検出情報生成回路７０２はタイムアウトを持たない構成とし、ＴＥ３信号がＶｔｈを超えたことをもって即座にデビエーションを検出したと判定し、１回転を待たずに可変ゲイン１１２を変更する構成としてもよい。
【０１４８】
また以上の実施例におけるデビエーション検出情報生成回路７０２は、ＴＥ３信号の絶対値を監視し、ＴＥ３信号の絶対値が閾値Ｖｔｈを超えたか否かに着目してデビエーションを検出する動作としたが、デビエーションの検出方法はこの手法に限定されるものではない。例えば、ＴＥ３信号の絶対値が所定の閾値Ｖｔｈ２を超えている時間Ｔｔｈ２を計測し、Ｔｔｈ２が所定の値を超えたか否かに着目してデビエーションを検出する動作としてもよい。
【０１４９】
以上の実施例におけるデビエーション検出回路１１３は、内部にバンドパスフィルタ７０１を有し、バンドパスフィルタ７０１により偏芯による回転周波数成分および高周波数のノイズ成分が減衰したＴＥ３信号を生成し、デビエーションの検出を行った。しかし一般にＴＥ２信号に含まれる偏芯成分の振幅は小さいので、バンドパスフィルタ７０１の代わりにローパスフィルタを用い、ノイズのみを減衰させる構成としてもよい。
【０１５０】
更には、遅延記憶回路１１１を構成するＮ個の記憶回路２０１に記憶された信号波形はＴＥ２信号に対してローパスフィルタ１１０による帯域制限がかけられた直前１回転分の信号波形であることに着目すれば、以上の実施例におけるデビエーション検出回路１１３は、記憶回路２０１に保存された値を取り込み、この値を用いてデビエーションの検出を行う構成としてもよい。
【０１５１】
以上の実施例においては、定常状態の可変ゲイン１１２の値を０．５、デビエーションを検出した回転位相における可変ゲイン１１２の値を抑圧効果が最大となる１としたが、別の値を用いても構わない。例えば、デビエーションを検出した回転位相における可変ゲイン１１２の値を０．８としてもよい。
【０１５２】
また、以上の実施例におけるデビエーション検出回路１１３は、加算器１０６の出力信号であるＴＥ２信号を用いてデビエーションを検出する構成としたが、サーボループ中の別の信号であっても構わない。デビエーションを検出するのに用いる信号は、加算器１０６よりも後段の信号であることが望ましい。これは図１５で示したように、可変ゲイン１１２の値Ｋが１に近い繰り返し制御を適用した状態では、加算器の前段のＴＥ１信号においてはデビエーションが抑圧されてしまうため、デビエーションの存在有無を検出する元信号としては適さないためである。ただし、デビエーションを検出した回転位相における可変ゲイン１１２の値Ｋとして１より小さい値を使用する場合には、ＴＥ１信号を用いた場合でもデビエーション検出は可能である。従ってデビエーション検出回路１１３は、ＴＥ２信号に対してトラッキング制御回路１０７によるゲインと位相の補償がなされた後の信号であるＴＲＤ信号を用いてデビエーションの検出を行う構成としてもよい。
【０１５３】
以上の実施例においては、可変ゲイン１１２は遅延記憶回路１１１の後段に接続された構成としたが、可変ゲイン１１２は繰り返し制御ループのどの位置に接続されていても構わない。例えば、遅延記憶回路１１１の後段ではなく、ローパスフィルタ１１０の直前に可変ゲイン１１２が挿入された構成であってもよい。
【０１５４】
また、以上の実施例における繰り返し制御は、トラッキングエラー信号に対して信号を取り込んで補償信号を加算する構成としたが、ＴＲＤ信号に対して信号を取り込んで補償信号を加算する構成としても構わない。さらには、トラッキング制御手段の内部の信号を取り込んで補償信号を加算する構成としてもよい。
【０１５５】
以上の実施例における繰り返し制御は１回転をＮ分割して信号の値を記憶する構成としたが、本発明は１回転以上の信号を記憶する構成の繰り返し制御に対しても、同様に適用可能である。
【０１５６】
また、以上の実施例では、デビエーションの検出された回転位相において、繰り返し制御ループ上の可変ゲイン１１２の値を増加する構成としたが、本発明の趣旨は、デビエーションの検出された回転位相において、定常状態よりも回転周波数の整数倍の周波数の外乱に対する抑圧度が増加した繰り返し制御を用いることにあり、ゲインの変更以外の手法により抑圧度を増してもよい。
【０１５７】
また、特許文献４に開示されているように、本明細書に記載した実施例で説明した繰り返し制御とは異なる構成の繰り返し制御に関しても、デビエーションの検出された回転位相において、定常状態よりも回転周波数の整数倍の周波数の外乱に対する抑圧度が増加した繰り返し制御の特性を用いることにより、本発明が同様に適用可能であることは明らかである。
【０１５８】
また、本発明は光ディスク装置のフォーカス制御に関しても、同様に適用可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の実施例１を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の遅延記憶回路を示す構成図である。
【図３】本発明の実施例１の遅延回路の動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施例１の遅延記憶回路を説明する波形図である。
【図５】本発明の実施例１のトラッキングサーボの開ループ伝達関数のボード線図である。
【図６】本発明の実施例１のローパスフィルタのボード線図である。
【図７】本発明の実施例１のデビエーション検出回路を示す構成図である。
【図８】本発明の実施例１のバンドパスフィルタのボード線図である。
【図９】本発明の実施例１のバンドパスフィルタを説明する波形図である。
【図１０】本発明の実施例１のデビエーション検出情報生成回路の動作を説明するフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例１のデビエーション検出情報生成回路を説明する波形図である。
【図１２】本発明の実施例１のゲイン切り替え指示情報生成回路を説明する波形図である。
【図１３】本発明の実施例１の繰り返し制御単体のボード線図である。
【図１４】本発明の実施例１のトラッキングサーボの感度関数のゲイン特性である。
【図１５】本発明の実施例１を説明する波形図である。
【図１６】本発明の実施例２のゲイン切り替え指示情報生成回路を説明する波形図である。
【図１７】本発明の実施例３のゲイン切り替え指示情報生成回路を説明する波形図である。
【図１８】サーボエラー信号中のデビエーション成分を説明する波形図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１０１…光ディスク、１０２…対物レンズ、１０３…光ピックアップ、１０４…スピンドルモータ、１０５…トラッキングエラー信号生成回路、１０６…加算器、１０７…トラッキング制御回路、１０８…ドライバ回路、１０９…回転位相検出回路、１１０…ローパスフィルタ、１１１…遅延記憶回路、１１２…可変ゲイン、１１３…デビエーション検出回路、２０１…記憶回路、２０２…第一のセレクタ、２０３…遅延回路、２０４…第二のセレクタ、７０１…バンドパスフィルタ、７０２…デビエーション検出情報生成回路、７０３…ゲイン切り替え指示情報生成回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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