(57)【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対物レンズを用いて照射し又は反射光を受光して記録処理又は再生処理を行う光学ヘッドと、
前記光学ヘッドからの検出信号に基づき、前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を補償ゲインにより行う位置制御部と、
前記位置制御部の前記補償ゲインを調整した上で、前記光学ヘッドを用いて前記光ディスクの外乱情報を検出し学習外乱情報として記憶する外乱学習部と、
前記外乱学習部が前記位置制御部の前記補償ゲインを低下させたとき、前記補償ゲインの位相を調整する位相調整器と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記光学ヘッドに搭載された前記対物レンズの位置をフォーカス補償ゲインにより制御して、前記レーザ光のフォーカスを制御するフォーカス機構制御部を更に有しており、
前記位置制御部は、前記光学ヘッドからの検出信号に基づき、前記フォーカス機構制御部に供給する前記フォーカス補償ゲインを決定して供給し、
前記外乱学習部は、前記フォーカス補償ゲインを調整した上で、前記光学ヘッドを用いて前記光ディスクの外乱情報を検出し記憶することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記光学ヘッドの位置を目標トラックに応じてトラッキング補償ゲインにより位置制御するトラッッキング位置制御部を更に有しており、
前記外乱学習部は、前記トラッキング補償ゲインを調整した上で、前記光学ヘッドを用いて前記光ディスクの外乱情報を検出し記憶することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記位置制御部は、
前記光学ヘッドに搭載された前記対物レンズの位置をフォーカス補償ゲインにより制御して、前記レーザ光のフォーカスを制御するフォーカス機構制御部と、
前記光学ヘッドの位置を目標トラックに応じてトラッキング補償ゲインにより位置制御するトラッキング位置制御部とを更に有しており、
前記外乱学習部は、前記フォーカス補償ゲインと前記トラッキング補償ゲインとを調整した上で、前記光学ヘッドを用いて前記光ディスクの外乱情報を検出し記憶することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項５】
前記外乱学習部は、前記制御部の前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御が動作する範囲で、前記補償ゲインを段階的に低下させた上で、前記光学ヘッドを用いて前記光ディスクの外乱情報を検出し記憶することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項６】
前記外乱学習部は、前記光ディスク装置が記録処理及び再生処理を行っていないときに前記外乱の学習を行うことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項７】
前記外乱学習部は、前記光ディスクを所定回転数で回転させるスピンドルモータに同軸のエンコーダからの出力のタイミングに応じて、前記外乱情報の記憶を行うことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項８】
前記外乱学習部は、前記光学ヘッドからの信号出力に基づき、回転情報を検出する検出器を有しており、この回転情報が与えるタイミングで前記外乱情報の学習を行うことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項９】
前記外乱学習部は、前記光ディスクを所定回転数で回転させる回転周波数も、前記光ディスクの前記外乱情報と併せて記憶されることを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項１０】
前記光学ヘッドが検出した検出信号を受けこれの平均値を求め、前記平均値の大きさに応じて前記検出信号を増加させ減少させるゲイン調整回路を有することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項１１】
前記光ディスクの記録領域と未記録領域との物理特性の相違の影響を回避するために、前記光学ヘッドが検出した検出信号の位置誤差信号を補正することで、未記録領域と記録領域との影響を除去するゲイン調整器を有することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項１２】
前記位置制御部は、前記外乱学習部が記憶した前記学習外乱情報に基づいて、前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項１３】
前記位置制御部は、前記光学ヘッドを目標トラックへジャンプさせる際に、前記外乱学習部が記憶した前記学習外乱情報に基づいて決定したタイミングにより前記光学ヘッドをジャンプさせるべく制御することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項１４】
前記位置制御部は、前記外乱学習部が記憶した前記学習外乱情報に基づいて、前記光学ヘッドに搭載された前記対物レンズの傾きを制御することを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項１５】
前記外乱学習部が前記学習外乱情報を記憶した後に、前記学習外乱情報に基づいて前記位置制御部により前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を行いながら、前記光学ヘッドからの検出信号に基づく位置決め誤差信号を受け、前記位置決め誤差信号の値と前記学習外乱情報の値とを比較する学習外乱比較回路を更に有しており、
前記位置制御部は、前記学習外乱比較回路がこれらの値が異なると判断した場合に、前記光ディスクに非定常外乱が存在すると判断し、前記学習外乱情報のみに基づき前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を行うことを特徴とする請求項１記載の光ディスク装置。
【請求項１６】
光ディスクに対してレーザ光を対物レンズを用いて照射し又は反射光を受光して記録処理又は再生処理を行う光学ヘッドと、
前記光学ヘッドからの検出信号に基づき、前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を補償ゲインにより行う位置制御部と、
前記位置制御部の前記補償ゲインを調整した上で、前記光ディスク装置が記録処理及び再生処理を行っていないときに、前記光学ヘッドを用いて前記光ディスクの外乱情報を検出し学習外乱情報として記憶する外乱学習部と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１７】
光ディスクに対してレーザ光を対物レンズを用いて照射し又は反射光を受光して記録処理又は再生処理を行う光学ヘッドと、
前記光学ヘッドからの検出信号に基づき、前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を補償ゲインにより行う位置制御部と、
前記位置制御部の前記補償ゲインを調整するゲイン調整器と、
前記ゲイン調整器の前記補償ゲインの調整に応じて、前記補償ゲインの位相を調整する位相調整器と、
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項１８】
光ディスクに対してレーザ光を対物レンズを用いて照射し又は反射光を受光して記録処理又は再生処理を行う光学ヘッドからの検出信号に基づき、補償ゲインにより前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を行い、
前記位置制御での前記補償ゲインを調整した上で、前記光学ヘッドを用いて前記光ディスクの外乱情報を検出し学習外乱情報として記憶し、
前記外乱学習部が前記位置制御部の前記補償ゲインを低下させたとき、前記補償ゲインの位相を調整することを特徴とする光ディスク装置の外乱学習方法。
【請求項１９】
前記光学ヘッドが検出した検出信号を受けこれの平均値を求め、前記平均値の大きさに応じて前記検出信号を増加させ減少させることを特徴とする請求項１８記載の光ディスク装置の外乱学習方法。
【請求項２０】
前記位置制御は、前記学習外乱情報に基づいて、前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を行うことを特徴とする請求項１８記載の光ディスク装置の外乱学習方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光ディスクの外乱を学習する光ディスク装置に関し、特に、学習の際にサーボゲインを低下させて確実な外乱学習を行う光ディスク装置及び光ディスク装置の外乱学習方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスク装置が開発され広範囲に普及してきている。このような光ディスク装置等においては、動作信頼性の一層の向上が求められている。
【０００３】
この一例として、特開平８−７７５８９号公報及び特開平９−５０３０３号公報においては、１周期前の誤差信号と現在の誤差信号の相関をとり、この相関が強い場合は制御系のゲインを上げ、又、弱い場合は制御系のゲインを下げて、傷や埃、外部振動などの周期外乱以外の成分に対して応答しない安定な制御系を持った光ディスク装置が開示されている。
【０００４】
又、同様に、特開平１１−８６３０９号公報においては、回転数が変化する光ディスク装置であって、回転数に伴って変化する信号発生回路を備え、学習するタイミングを生成することにより、回転数が変化しても時間遅延が一定となる学習が行える学習補償器が開示されている。
【０００５】
これらの引用文献に示された従来技術においては、それぞれ、繰返し学習器を用いてディスク回転に伴って発生する外乱成分を学習し、フィードフォワード的に補償している。
【０００６】
しかしながら、これらの外乱学習処理においては、制御ゲインに比べて、外乱が小さい値をとっているので、十分な学習ができないという問題がある。
【０００７】
又、回転数が変化する光ディスク装置の場合、周波数によって外乱抑圧率が変化するため、周波数に依存して位置決め誤差量が変化するため、正確な外乱の値が得られないという問題がある。
【０００８】
更に、記録型の光ディスク装置では、対象となる光ディスクに情報が記録されているか否かにより、すなわち、記録領域と未記録領域とではディスクの反射率が異なるため、制御系のゲインが頻繁に変動することが避けられない。従って、記録型の光ディスクの場合、正確な外乱の値が得られないという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、従来の光ディスク装置においては、光ディスクの外乱情報の値が比較的小さいため、サーボ制御のゲインの影響を受けたり、光ディスクの回転数の変動に影響を受けたり、又、記録型の光ディスクの場合、記録領域と未記録領域との反射率の相違に影響を受けることで、正確な外乱情報の学習処理が行えないという問題がある。
【００１０】
本発明は、外乱情報の学習処理の際にサーボ制御の補償ゲインを段階的に低下させることにより、正確な外乱学習を可能とする光ディスク装置及び光ディスク装置の外乱学習方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光ディスクに対してレーザ光を対物レンズを用いて照射し又は反射光を受光して記録処理又は再生処理を行う光学ヘッドと、前記光学ヘッドからの検出信号に基づき、前記光学ヘッドと前記対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を補償ゲインにより行う位置制御部と、前記位置制御部の前記補償ゲインを調整した上で、前記光学ヘッドを用いて前記光ディスクの外乱情報を検出し学習外乱情報として記憶する外乱学習部と、前記外乱学習部が前記位置制御部の前記補償ゲインを低下させたとき、前記補償ゲインの位相を調整する位相調整器とを具備することを特徴とする光ディスク装置である。
【００１２】
本発明に係る光ディスク装置においては、上述したように、光学ヘッドや対物レンズの制御の際の補償ゲインを、制御サーボが外れない程度に段階的に下げていくことで、補償ゲインによる制御の影響をあまり受けることなく、微小な外乱情報を正確に検出することが可能となる。従って、正確に検出された学習外乱情報を用いて、トラッキング制御やフォーカス制御を行うことにより、その光ディスク特有の一周ごとの外乱、すなわち、ディスクの偏心や面ぶれにも対応した、正確なトラッキング制御又はフォーカス制御が可能な光ディスク装置及び光ディスク装置の外乱学習方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明に係る光ディスク装置の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
＜本発明に係る光ディスク装置＞
本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の構成の一例を示すブロック図、図２は、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の他の構成の一例を示すブロック図、図３は、光学ヘッドの対物レンズと光ディスクとの関係を示す図、図４は、光学ヘッドの光学系の構成図、図５は、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の他の構成の一例を示すブロック図である。
【００１５】
本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置が処理の対象とする光ディスクｄは、図２に示すように、記録層として相変化記録層を備えた書き換え型の光ディスク又は再生専用の光ディスクであり、本発明に係る光ディスク装置が有する対物レンズ５によって集光される光ビームで、情報の記録・再生が行われる第１の記録層３と第２の記録層４を有する記録媒体である。光ディスクｄは、光ディスク装置が有するスピンドルモータ２によって回転制御がされる。特に情報記録が行われる際には、回転線速を一定に保つＺＣＬＶ（Zoned Constant Linear Velocity）方式などが採用される。
【００１６】
更に、図１に示す本発明に係る光ディスク装置において、光学ヘッド１０は、所定の波長のレーザ光を光ディスクの所定の記録層に照射することにより、記録（マーク形成）を行う。この記録は、例えば記録マークのエッジに情報を持たせたマーク長記録方式により行われる。光学ヘッド１０に設けられたレーザ光源から出射されたレーザ光は、コリメートされて平行光となった後、図示しない光学素子を介して光学補正機構８に入射される。この光学補正機構８では、例えば記録層に形成される光学スポットが球面収差をもたないようにリレーレンズや液晶素子によって収差の補正を行う。この光学収差補正機構８で補正された光ビームは、更に立上げミラー７を介して対物レンズ５に入射され、光ディスクｄの所定の情報記録面に光学スポットを形成する。一方、情報記録面で反射された光ビームは、再び立上げミラー７を介して、その一部が光検出器９に入射される。この光検出器７は、複数に分割された検出セルの光電変換により、情報記録面に集光された光学スポットの目標位置に対する位置誤差の検出を行う。この位置誤差としては、情報記録面に対して焦点のあった光学スポットを形成するためのフォーカス位置誤差、その他トラック位置誤差、傾き誤差、球面収差誤差がある。
【００１７】
情報記録面には、情報記録・再生を行うための情報トラックが形成されており、この目標トラックに対する光ディスク半径方向の位置ずれがトラック位置誤差である。傾き誤差は、対物レンズ５によって照射される光ビームの光軸と光ディスクｄの法線とのずれ角で、この角度が大きいと光学スポットにコマ収差が発生し、スポット品位が下がることになる。最後に球面収差は、同じく光学スポットのスポット品位を劣化させる収差で、対物レンズ５によって集光される波面が球面からずれることによって発生する。
【００１８】
光ディスク装置では、上記の各種位置誤差を、光検出器１０と差分回路１１などを用い位置決め誤差検出回路１６によって検出し、適正な光学スポットが形成されるように補償制御器２０によってそれぞれの位置決め誤差に対応する制御操作量を算出し、光学補正機構制御回路２１、フォーカス機構制御回路２２、精位置決め機構制御回路２３、粗位置決め機構制御回路１７、傾き調整機構制御回路２４にそれぞれ制御操作量を入力する。
【００１９】
各制御回路では、入力された制御操作量に基づき、光学スポットが目標位置に適正に形成されるように光学補正機構８、対物レンズ位置決め機構６、粗位置決め機構１２を駆動制御する。更に、差分回路１１からの出力が速度検出器１３と位置決め誤差検出回路１６とに与えられ、その出力が記録・未記録判断回路３１に出力される。速度検出器１３の出力は、増幅器１４に与えられ、この出力が粗位置決め機構制御回路１５に入力され、粗位置決め機構制御回路１５は、粗位置決め機構１２を駆動制御する。
【００２０】
更に、位置決め誤差検出回路１６の出力は、加算判断回路１７と全体を制御するシステムコントローラ３０に供給される。加算判断回路１７の判断出力は、外乱学習制御器１９とゲイン調整器１８とに供給される。更に、外乱学習制御器１９は外乱学習記憶器２５に接続されており、システムコントローラ３０により制御を受けている。ゲイン調整器１８の出力は、補償制御器２０に供給され、調整された制御ゲインに応じて、フォーカス制御やトラッキング制御、傾き調整等が行われる。更に、スピンドルモータ２と同軸の回転角エンコーダ２６の出力が外乱学習制御器１９と外乱学習記憶器２５とにそれぞれ供給される。
【００２１】
又、ゲイン調整器１８により調整されたゲインに応じて位相を調整する位相調整器５０がシステムコントローラ３０により制御され、ゲイン調整器１８のゲインの位相を調整する。
【００２２】
このような光学ヘッド１０の駆動系の構成以外にも、光ディスク装置は、図示しない記録処理系、再生処理系、制御系の構成を有している。すなわち、光学ヘッド１０に接続される再生処理系の回路であるデータ再生回路や、記録処理系の回路であり光学ヘッド１０に内蔵される半導体レーザダイオードの発光を制御するレーザ制御回路、更にこれらの動作を司る制御部の構成であるＣＰＵや記憶領域であるＲＡＭやＲＯＭ、そして、外部装置とのデータ通信を行うインタフェース回路等を有している。
【００２３】
又、図２は、外乱学習制御器１９の構成の一例を示しており、回転角エンコーダ２６の出力を受けたインターバルカウンタ５４と、この出力が供給される学習係数設定回路５５と、この出力が供給されるゲイン補正器５３とを有している。更に、外乱学習制御器１９は、ゲイン調整器１８からの出力と学習係数設定回路５５の出力を受けるフィルタ回路５１と、この出力を受ける一時記憶回路５２と、この出力を受けるゲイン補正器１８を更に有している。更に、一時記憶回路５２は、外乱学習記憶器２５と接続されており、学習外乱情報をやりとりする。
【００２４】
更に、図３に、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の光学ヘッドの対物レンズと光ディスクとの関係が示され、図４に本発明の光ディスク装置の光学ヘッド１０の詳細な光学系の構成が示される。図３において、光ディスクｄは、片面に２層の情報記録層３，４を有し、各々の情報記録層の情報トラックが内周から外周へ連続記録が可能なシングルスパイラルのグルーブ構造６４を有しており、対物レンズ５からのレーザ光により形成されるメインのスポット６１とサブのスポット６２，６３が示されている。又、図４において、レーザ光源２８から出射したレーザ光がリレーレンズ８を用いた光学補正機構により、光学的に調整される。更に、誤差信号検出系へ光ディスクｄからの戻り光を走光するために、ハーフプリズム２９が用いられている。
【００２５】
＜第１実施形態＞
第１実施形態は、本発明の基本的な実施形態であり、光ディスクの外乱学習の際に、フォーカス制御やトラッキング制御の補償ゲインを低下させることで、微細な外乱を正確に検出する光ディスク装置を提供するものである。図６は、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の外乱学習処理を説明するフローチャート、図７は、サーボゲインと位相との関係を説明するグラフ、図８は、トラッキング外乱の外乱学習処理を詳細に説明するフローチャート、図９は、フォーカス外乱の外乱学習処理を詳細に説明するフローチャート、図１０は、サーボゲインと位相との関係を説明するグラフ、図１１は、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の位相調整器の構成の一例を示すブロック図である。
【００２６】
（本発明に係る外乱学習処理の概要）
本発明に係る外乱学習処理の概要を説明する。本発明に係る外乱学習処理は、フォーカス外乱学習とトラッキング外乱学習とがあり、この両者を行った後に、得られたフォーカス学習外乱情報とトラッキング学習外乱情報とに基づいて、外乱情報に基づく正確なフォーカス制御やトラッキング制御を行うことができる。しかし、この二つの外乱学習処理は、どちらか一方を行うものであっても、学習した外乱情報に基づく正確な制御を可能とするものであり、必ずしも、同時に行うことを必須とするものではない。
【００２７】
又、本発明に係る外乱学習は、原則として、光ディスク装置が記録処理及び再生処理を行っていないときになされることが望ましい。しかし、必ずしも記録処理及び再生処理と同時に外乱学習を行うことができないと述べるものではない。
【００２８】
以下、フォーカス外乱学習処理の後に、トラッキング外乱学習処理を行う場合について説明する。光ディスク装置に光ディスクｄが挿入されると、対物レンズ位置決め機構を駆動してフォーカス誤差信号の検出を行うフォーカスサーチ動作を行った後、任意の情報記録層に対してフォーカス位置決めが実現される。このフォーカス位置決め制御が行われると続いて、フォーカス方向の外乱学習制御器が機能する。
【００２９】
以下、本発明の外乱学習制御器による外乱情報の学習シーケンスについて説明する。一般に光ディスク挿入直後は、光ディスクの内周側に光学ヘッド１０が位置決めされる。この内周側に位置決めされた状態で、まず情報の記録再生動作が直ちに要求されない場合は、以下のシーケンスでフォーカス方向の外乱情報の学習が行われる。
【００３０】
フォーカス方向の外乱情報の学習は、ゲイン調整器１８と補償制御器２０によって、位置決め制御系のゲイン、特にディスク回転周波数近傍のゲインを低下させて行われる。このとき低下させるゲインは、外乱状態によって判断されるが、内周側に位置決め制御された状態では、フォーカス位置決め制御の外乱となる面ぶれは大きな外乱を持たないので、比較的小さなゲインまで低下させることが可能である。ただしこのときのゲイン設定は、フォーカス位置決めが外れないような値に設定される必要があり、外乱が少ない理想的な状態であれば少なくともディスク回転周波数近傍で６０ｄＢ程度の抑圧率を持つ制御系までゲインを低下させることが可能である。
【００３１】
このとき、通常のフォーカス位置決め制御系ではディスク回転周波数近傍の抑圧率は８０ｄＢ程度に設定されるので、ゲインは１／１０程度となる。この調整はゲイン調整器１８によって７０％程度のゲインに設定する作業を繰返し行って実現され、結果的に６回繰返すことによって１／１０のゲインとなり、位置決め誤差は１０倍程度に大きくなる。ただし、この低下の限界は、フォーカス位置決め誤差が所定の値以内であることを確認しながら行われ、所定の値を超えた場合はゲインの絞込みは停止される。
【００３２】
このようにゲインが低下された状態で、フィルタ回路５１は低域の周波数成分、特に回転同期の外乱成分のみを通過させ、スピンドルモータ２に設けられた回転角エンコーダ２６の出力タイミングで、この外乱成分をサンプリングして一時記憶回路５２に入力して記憶する。このサンプリングは回転角エンコーダ２６の精度で行われるが、回転角エンコーダ２６の出力の間隔を計測したインターバルカウンタ５４の情報をもとに、学習係数設定回路５５によってフィルタ回路５１のフィルタ特性が適応的に調整される。具体的には、エンコーダ出力の間隔が長くなると、ディスク回転周波数が低くなっていると判断でき、フィルタのカットオフ周波数も低い値に設定される。又、同時に学習係数設定回路５５では、インターバルカウンタ５４によって計測されたディスクの回転周波数が対物レンズ位置決め機構６の主共振周波数ω０より高いか否かを判断する。
【００３３】
この一時記憶回路５２で記憶される外乱情報は、回転角エンコーダ２８の出力によってサンプリングされる値であるので、回転角エンコーダがディスク１周に１２パルスを出力する分解能を持っていれば、１２個のデータを記憶することになる。この一時記憶回路５２で記憶された外乱情報は、特に外乱位相を決定する位相情報と、振幅情報に分解され、ディスク１周に相当する面ぶれ外乱情報として、ゲイン調整器１８の値とディスク回転周波数（スピンドルモータ２の回転数）の値とが一緒に外乱学習記憶器２５に記憶される。
【００３４】
このように、本発明に係る外乱学習制御器１９によれば、位置決め制御系の補償ゲインを低下させることで感度を向上させた上で、外乱情報が記憶されるので、精度の高い外乱情報を記憶することが可能である。
【００３５】
上記のようにフォーカス方向の外乱情報が学習できると、続いてトラッキング方向の外乱情報の学習を行う。フォーカス制御がかけられた状態で、任意のトラックへの引込み動作が行われると、トラック位置決め制御系が動作した状態となる。この状態で、フォーカス制御系の場合と同様に、ゲイン調整器１８によって補償制御器２０のゲイン、特に低域補償フィルタが個別に設けられている場合は、この低域補償フィルタのゲインを段階的に低下させる。この低下の限界は、トラック位置決め誤差が所定の値以内であることを確認しながら行われ、所定の値を超えた場合ゲインの調整は停止されて、フォーカス外乱学習の場合と同様に、トラッキング外乱情報の学習が行われる。この場合の動作については、フォーカス外乱情報学習の場合と同様であるので、詳細の説明は割愛する。
【００３６】
更に、対象となる光ディスクが複数の情報記録層を有する場合、特にトラッキング方向の外乱情報の学習は、それぞれの情報記録層に対して行われる。
【００３７】
なお、上述したフォーカス方向の外乱情報学習がディスクの内周部において行われた場合、外周部においても同様にフォーカス制御外乱情報の学習を行う構成も可能である。この場合、内周部と外周部で学習した外乱情報に基づいて、任意の半径位置のフォーカス外乱情報を算術的に推定することが可能となる。
【００３８】
又、上記では、シングルスパイラルのグルーブ構造の光ディスクを対象として記述したが、ランド＆グルーブ構造の光ディスクを対象として外乱情報を学習する場合も、全く同一のシーケンスで行うことができる。
【００３９】
（学習外乱情報による制御動作）
上述したように求められた学習外乱情報は、外乱学習による制御補償モードが設定された場合、一時記憶回路５２によって学習される外乱情報を監視するための情報として用いられる。回転角エンコーダ２６の出力タイミングでサンプリングされた一時記憶回路５２で記憶された外乱情報は、光ディスクｄの回転に同期してゲイン補正器５３を経由して出力される。外乱制御補償モードが設定された場合の、この監視動作と、ゲイン補正器５３の動作について説明する。
【００４０】
まず、外乱学習による制御補償モードが設定されると、ゲイン調整器１８は、本来設定されるべき高いゲインに設定される。フォーカス制御系における学習制御動作を記述すると、このときフォーカス位置決め誤差は小さな値になり、位置決め誤差検出回路１６で検出されて、加算判断回路１７に入力される。一方、ゲイン調整器１８には加算判断回路１７を通過した位置決め誤差量が入力されており、このディスク１周分前の位置決め誤差量がフィルタ回路５１を介して回転角エンコーダの出力タイミングでサンプリングされて一時記憶回路５２に記憶されている。外乱制御補償モードでは、この一時記憶回路５２に記憶されたディスク１周分前の外乱情報が、ゲイン補正器５３を介して、加算判断回路１７で加算される。外乱学習制御モードでは、このシーケンスによって外乱学習制御が行われる。
【００４１】
このとき回転角エンコーダの出力の間隔がインターバルカウンタによって計測され、この計測された間隔が、外乱学習記憶器２５に記憶された間隔と異なる値であることが判断された場合は、ディスクの回転数が変化したと判断され、ゲイン補正器５３によって加算判断回路１７に入力される外乱情報のゲインが補正される。この補正動作は、あらかじめ記憶された対物レンズ位置決め機構６の主共振周波数ω０に対する、ディスクの回転周波数の大小の判断に基づいて行われ、ディスク回転周波数の方が大きいと判断された場合は、測定された回転周波数ωdと位置決め機構の主共振周波数ω０との関係で、ωd２／ω０２倍となる値を、それまでのゲイン値に乗算して補正される。一方、ディスク回転周波数の方が主共振周波数ω０よりも低いと判断された場合は、ゲインの補正は行わない。
【００４２】
（回転情報検出器）
又、図１に示す光ディスク装置において、回転角エンコーダ２６の代わりに、図５に示すように、データ信号中の回転情報の検出器４１を設けるものであってもよい。この回転情報の検出器４１は、光学ヘッド１０で検出した検出信号から回転情報を検出し、この回転情報が与えるタイミングにより、外乱学習制御器１９や外乱学習記憶器２５が外乱情報の学習を行うものである。エンコーダ２６を設けなくて済むので、機械的な負担を低減させ、部品コストを削減することができる。
【００４３】
（本発明に係る外乱学習処理のフローチャート）
以下、上述した外乱学習処理について、３つのフローチャートを用いて、更に詳細にその動作を説明する。図６は、本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の外乱学習処理を説明するフローチャート、図７は、サーボゲインと位相との関係を説明するグラフ、図８は、トラッキング外乱の外乱学習処理を詳細に説明するフローチャート、図９は、フォーカス外乱の外乱学習処理を詳細に説明するフローチャートである。
【００４４】
本発明に係る外乱学習処理の概要についてフローチャートで説明すると、図６のフローチャートにおいて、まず、ポーズモードなどの待機命令がシステム側からあった際等に（ＳＴ１）、外乱学習を開始するモードが設定される（ＳＴ２）。この外乱学習が学習されるモードに設定されると、まずトラッキング外乱の情報が学習され（ＳＴ３）、対象ディスクが２層ディスクであるかどうか判断されて（ＳＴ４）、１層ディスクである場合は、学習されたトラッキング外乱情報が学習時のディスク回転周波数の情報と一緒に記憶される（ＳＴ５）。また、ここで２層ディスクである場合は、今回学習を行った層に対応する記憶領域に、該当する層のトラッキング外乱情報として記憶される（ＳＴ１０）。
【００４５】
その後、引き続いてフォーカス外乱情報の学習を行う場合には、トラッキング制御をオフし、トラッキング制御がかかっていない状態となる（ＳＴ６）。その状態で、フォーカス外乱情報が学習され（ＳＴ７）、フォーカス外乱情報が学習時のディスク回転周波数の情報と一緒に記録されて（ＳＴ８）、外乱学習処理が終了する（ＳＴ９）。
【００４６】
このように、外乱学習処理を行った際にディスクの回転周波数を一緒に記録するのは、図７のように、トラッキングないしフォーカスの制御系の開ループ特性が、周波数によって異なるゲインを持つためである。従って、位置決めアクチュエータの主共振周波数ω０より高い周波数（例えば図中のωｄ）でディスクが回転されている場合には、上述した回転周波数に応じた学習外乱情報の補償を行う必要がある。
【００４７】
（本発明に係るトラッキング外乱学習処理及びフォーカス外乱学習処理のフローチャート）
上記したトラッキング外乱学習処理及びフォーカス外乱学習処理を、図８及び図９のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００４８】
トラッキング外乱学習は、図８のフローチャートに示すように、まず、学習が開始されると（ＳＴ１１）、トラックジャンプが禁止されトラックに追従するトレースモードになると同時に、既知の外乱の除去処理が行われる（ＳＴ１２）。既知の外乱とは、ディスクに埋め込まれたアドレス情報などによる外乱のことで、トラックジャンプやアドレス情報外乱など、周波数同期の偏心外乱以外の情報を除去するために上記処理が行われる。この処理が行われた後、トラッキングサーボゲインがゲイン調整器１８によって低下される（ＳＴ１３）。
【００４９】
更に、このゲインが低下した状態で、安定に位相余裕を稼ぐことができるように、位相調整器５０により、制御帯域近傍の数ｋＨｚの位相補償のパラメータが調整される（ＳＴ１４）。図１０に示すように、ゲイン調整器１８により低下されたゲイン（実線）は、その位相をしめす値（下のグラフの破線）が−１８０度付近であり、位相余裕がなくなるため動作不安定を招いている。ここで、位相調整器５０によりゲイン低下に応じた位相補償を行うことにより、位相余裕を稼いでＤＣ的なゲインのみを低下させることが可能となる。
【００５０】
このように位相調整器５０による位相の調整が行われると、所定の時間、位置決め誤差信号の最大値と最小値がサンプリングされる（ＳＴ１５）。このサンプリングは、ディスク回転１周分以上行われることが望ましいが、計測時間短縮のため、１/２周期分とすることも可能である。このようにして、位置決め誤差信号の最大値と最小値が計測されるが、この際、トラッキング制御が外れてしまうと、ゲインを低下させすぎたことになり、もう一度ゲインを上昇させて、位相調整器５０を再調整し（ＳＴ１７）、トラッキング制御の引込み（ＳＴ１６）を行って、再度位置決め誤差信号の最大値と最小値を計測することになる。この計測期間中、トラッキング制御が外れないことが確認できると（ＳＴ１８）、位置決め誤差信号の最大値または最小値の絶対値が、所定の範囲を超えたか否かが判断される（ＳＴ１９）。超えていると判断されれば、外乱情報がＳ／Ｎよく検出できる条件を満たしていると判断される。この判断を行う所定の範囲は、位置決め誤差信号として取りうる最大値の１/４〜１/２程度に設定されるのが望ましい。
【００５１】
このようなフローチャートに示される手順によって、トラッキング外乱がＳ／Ｎよく検出される条件で、外乱情報が学習される（ＳＴ２０）。なお、このトラッキング外乱学習時に、トラッキング制御が外れた場合には（ＳＴ２１）、再度ゲインを上げるステップ（ＳＴ１７）に戻って、学習が行われる。トラッキング制御が外れることがなければ、トラッキング外乱学習が終了する（ＳＴ２２）。
【００５２】
同様にして、図９に示したフローチャートによってフォーカス外乱情報が学習される。すなわち、フォーカス外乱学習は、図９のフローチャートに示すように、まず、学習が開始されると（ＳＴ３０）、既知の外乱の除去処理が行われる（ＳＴ３１）。この処理が行われた後、フォーカスサーボゲインがゲイン調整器１８によって低下される（ＳＴ３２）。
【００５３】
更に、このゲインが低下した状態で、安定に位相余裕を稼ぐことができるように、位相調整器５０により、制御帯域近傍の数ｋＨｚの位相補償のパラメータが調整される（ＳＴ３３）。
【００５４】
位相調整器５０による位相の調整が行われると、所定の時間、位置決め誤差信号の最大値と最小値がサンプリングされる（ＳＴ３４）。このサンプリングは、ディスク回転１周分以上行われることが望ましいが、計測時間短縮のため、１/２周期分とすることも可能である。このようにして、位置決め誤差信号の最大値と最小値が計測されるが、この際、フォーカス制御が外れてしまうと、ゲインを低下させすぎたことになり、もう一度ゲインを上昇させて、位相調整器５０を再調整し（ＳＴ３６）、フォーカス制御の引込み（ＳＴ３５）を行って、再度位置決め誤差信号の最大値と最小値を計測することになる。
【００５５】
この計測期間中、フォーカス制御が外れないことが確認できると（ＳＴ３７）、位置決め誤差信号の最大値または最小値の絶対値が、所定の範囲を超えたか否かが判断される（ＳＴ３８）。超えていると判断されれば、外乱情報がＳ／Ｎよく検出できる条件を満たしていると判断される。この判断を行う所定の範囲は、位置決め誤差信号として取りうる最大値の１/４〜１/２程度に設定されるのが望ましい。
【００５６】
このようなフローチャートに示される手順によって、フォーカス外乱がＳ／Ｎよく検出される条件で、外乱情報が学習される（ＳＴ３９）。なお、このフォーカス外乱学習時に、フォーカス制御が外れた場合には（ＳＴ４０）、再度ゲインを上げるステップ（ＳＴ３６）に戻って、学習が行われる。トラッキング制御が外れることがなければ、フォーカス外乱学習が終了する（ＳＴ４１）。
【００５７】
なお、上記した位相調整器５０の動作は、図１１に示したような可変ゲインを持つデジタルフィルタの構成によって実現できる。一般に位相補償器は、デジタルフィルタによって構成され、シリアルに接続された構成をとることが多い。
【００５８】
図１１において、位相調整器５０は、ゲイン要素７２、７３、７５で所定の位相補償を実現し、変動後のゲイン特性に対する位相補償器は別のゲイン要素７２、７４、７５によって実現されるように設定されている。ここで可変ゲイン要素７７、７８、７９を変化させることにより、所定の位相補償特性から、ゲイン変動後に最適な位相補償特性にスムースに変化させることが可能となる。なお、この変化時には可変ゲイン要素７７、７８は互いに相補的に変化し、一方が“１”のときは、他方が“０”となるように変化する。また可変ゲイン要素７９は可変ゲイン要素７７，７８の変化に合わせて調整されることになる。
【００５９】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、記録型の光ディスクにて記録領域と未記録領域との反射率の相違等に由来する、外乱情報の変動を補償する働きをもつゲイン調整器を有する光ディスク装置を提供するものである。図１２は、本発明の第２実施形態に係る光ディスク装置の光学スポットの一例を示す図、図１３及び図１４は、学習外乱情報から記録領域・未記録領域の影響を除去するためのゲイン調整器の構成の一例を示すブロック図。図１５は、学習外乱情報から記録領域・未記録領域の影響を除去したゲイン調整器の処理を示すグラフである。
【００６０】
記録型の光ディスクにおいては、記録層内で、未記録の領域と記録済み領域とでは、ディスクの特性によって反射率が異なる。ディスクの特性としては、ＤＶＤ−ＲＡＭなどのように、データ記録することによって反射率が下がる特性と、記録によって反射率が上がる２種類の特性がある。この反射率の変化は倍・半分となるよりも大きいことが一般的であり、ここでは、記録により反射率が上がる場合について説明する。図１５に示す上のグラフにおいて、未記録領域では全体にゲインが小さく、記録領域では全体にゲインが大きい。これにより、図１５の下のグラフに示すように、外乱情報を含んだ位置誤差信号ａ（破線）は未記録領域では値が小さく、記録領域では値が大きい。
【００６１】
第２実施形態に係る図１３及び図１４に示すゲイン調整器１１ａ，１１ｂの働きにより、位置誤差信号ａを補正することで、位置誤差信号ｂ（実線）として、未記録領域と記録領域との影響を除去している。これにより、位置誤差信号ｂは、外乱成分のみを示す信号となり、正確な学習外乱情報に基づく確実な制御動作を行うことができる。
【００６２】
図１２に示すように、本発明に係る光ディスク装置の光検出器９は、トラッキング誤差検出用の２分割ＰＤ（フォトディテクタ）９aと、フォーカス誤差検出用の２分割ＰＤ９bから構成されている。
【００６３】
（フォーカス誤差の補償処理）
初めに、フォーカス誤差検出用ＰＤ９bの出力の補償処理について、図１３に示されるゲイン調整器１１ａは、補償処理のための以下のような構成を有する。すなわち、フォトディテクタ９ｂからの信号を受けるゲイン要素１０１,１０２によってＩＶ変換が行われたのち、加算回路１０３と差分回路１０４を介して可変ゲイン要素群１０５に入力される。可変ゲイン要素群１０５から出力された加算信号と差分信号はＡＤ変換器１０６,１０７に挿入され、特に加算信号のＡＤ変換結果はさらにゲイン変化判断回路１０８に入力される。
【００６４】
このゲイン変化判断回路１０８では、加算信号の平均値をモニタし、図１５に示すように、ゲインの変動を検知して、変動に応じて可変ゲイン要素群のゲインを変化させるように機能する。このように動作させることによって、フォーカス制御を行うフォーカス位置誤差信号ａ（ＦＥＭ）（破線）は、位置誤差信号ｂ（実線）となり、未記録領域と記録領域との影響が除去されることとなる。これにより、位置誤差信号ｂは、外乱成分のみを示す信号となり、正確な学習外乱情報に基づき、確実な制御動作を行うことができる。
【００６５】
（トラッキング誤差の補償処理）
同様に、トラッキング誤差検出用のＰＤ９aについても、図１４に示すゲイン調整器１１ｂにより、記録・未記録状態に依存したゲイン変動を補償することができる。トラッキング誤差検出においては、３個の２分割ＰＤを用いて誤差信号が演算処理によって求められる。すなわち、トラッキング誤差の補償処理を行うゲイン調整器１１ｂは、図１４に示すように、第１の２分割ＰＤ９a１での差分信号と、第２の２分割ＰＤ９a２、第３の２分割ＰＤ９a３のそれぞれの差分信号から、誤差信号が演算によって求められる。このとき、光ディスクの記録状態の影響を大きく受けるのは、第２のＰＤ９a２または第３のＰＤ９a３である。
【００６６】
これは、図１２に示したように、３つのトラッキング用ＰＤで検出される光学スポットが、それぞれ光学スポット６１、６２、６３のようにオフセットして集光され、光学スポット６２、または光学スポット６３が、記録領域と未記録領域の境界領域に形成されるためである。
【００６７】
こうした光ディスクの記録状態に依存したゲイン変動の影響を回避するため、トラッキング誤差信号のゲイン調整器１１ｂでは、フォーカス誤差信号の場合と同様に、フォトディテクタ９ａからの信号を受けるゲイン要素１１３,１１４によってＩＶ変換が行われたのち、加算回路１１８と差分回路１１９を介して可変ゲイン要素群１０５に入力される。そして、加算器１１８によって得られた信号に基づきゲイン判断回路１２６によりゲイン変化を検出し、検出結果に応じて可変ゲイン要素群１０５を調整することで、ＡＤ変換器への入力が飽和しないように調整する。
【００６８】
又、同時に、記録領域と未記録領域の境界の影響を受けて、２分割ＰＤのゲインバランスが変化してしまったＰＤ９a２またはＰＤ９a３の信号を可変ゲイン要素１２２、１２３または可変ゲイン要素１２４、１２５の値を調整して、ゲインバランスを整える。
【００６９】
具体的には、フォトディテクタ９ａ２，９ａ３からの信号を受けるゲイン要素１１１，１１２及び１１５，１１６によってＩＶ変換が行われたのち、可変ゲイン要素群１０５を通過し、ＡＤ変換器を通過した２分割ＰＤのそれぞれの信号を平均化回路で平均化し、ゲイン変化判断回路１２７またはゲイン変化判断回路１３０で平均化結果を比較する。ここで、２分割ＰＤの出力のどちらかに偏りがあることが判断できれば、差分回路１１７，１２０からの出力を可変ゲイン要素群１０５を経由し、ＡＤ変換器で変換した信号を、補正回路１２８または補正回路１２９で補正する。そして、必要があれば、可変ゲイン要素１２２、１２３または可変ゲイン要素１２４、１２５でゲイン判断回路１２７及びゲイン判断回路１２８に応じて微調整を行う。
【００７０】
このように、第２実施形態に係るゲイン調整器１１ａ，１１ｂを有する光ディスク装置は、光ディスクの記録領域、未記録領域の物理特性の相違に基づく変動要素を除去するものであり、図１５の下のグラフのように位置誤差信号ａを変動のない正確な外乱情報成分による位置誤差信号ｂへと補償することで、適切な外乱の学習を行うと同時に、正確な誤差信号を得ることができるため、安定したフォーカス制御やトラッキング制御を可能とするものである。
【００７１】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態により取得した学習外乱情報を用いて制御処理を行う光ディスク装置を提供するものである。図１６は、学習外乱情報を用いたジャンプ判断を行うための構成の一例を示すブロック図、図１７は、学習外乱情報を用いたジャンプ処理を説明するためのフローチャート、図１８は、偏心の学習外乱情報を用いたジャンプ処理を説明するためのグラフとタイミングチャート、図１９は、面ぶれの学習外乱情報を用いたジャンプ処理を説明するためのグラフとタイミングチャート、図２０は、偏心の学習外乱情報と面ぶれの学習外乱情報との両者を用いたジャンプ処理を説明するためのグラフとタイミングチャート、図２１は、偏心の学習外乱情報と面ぶれの学習外乱情報との両者を用いた層間ジャンプ処理を説明するためのフローチャート、図２２は、面ぶれの学習外乱情報を用いて傾き調整を行う処理を説明するためのグラフとタイミングチャート、図２３は、学習外乱情報を用いたサーボ動作及び非定常外乱情報の取得と応用のための構成の一例を示すブロック図、図２４は、学習外乱情報を用いたサーボ動作及び非定常外乱情報の取得と応用とを説明するフローチャートである。
【００７２】
第３実施形態に係る光ディスク装置は、第1実施形態及び第２実施形態に示した光ディスク装置により取得された学習外乱情報に基づき、光学ヘッドと対物レンズとの少なくとも一方の位置制御を行うものである。これにより、正確な外乱情報に基づく安定した高精度な位置制御を可能とするものである。
【００７３】
更に、第３実施形態に係る光ディスク装置では、更に、以下に示すように、学習外乱情報に基づくジャンプ処理、学習外乱情報に基づく光ディスクの傾き調整、学習外乱情報に基づくデフェクト等の非定常外乱情報の取得と利用について説明する。
【００７４】
（ジャンプのタイミングへの応用）
第３実施形態に係る光ディスク装置においては、図１６に示すように、ジャンプ判断回路５６を設けて、ジャンプのタイミングを与えるものである。すなわち、ジャンプ判断回路５６をシステムコントローラ３０に接続して設け、外乱学習記憶器２５からの学習外乱情報を取得して、これに基づくタイミングでジャンプするタイミングを精位置決め機構回路２３とフォーカス機構制御回路２２とに与えることにより、最適なジャンプタイミングを得るものである。
【００７５】
（トラックジャンプ）
図１７のフローチャートを用いて、学習外乱情報を用いたトラックジャンプ処理を説明する。初めに、ジャンプ命令を受けると（ＳＴ５１）、内周へのジャンプ命令か、外周へのジャンプなのかが判断される（ＳＴ５２）。内周へのジャンプの場合、内周へのジャンプを安定に行う場合の外乱状態の推奨値が設定される（ＳＴ５３）。この後、学習された外乱情報がディスク回転周期で取得され（ＳＴ５４）、外乱情報が上記外乱状態の推奨値の範囲に入ったことを確認すると（ＳＴ５５）、ジャンプパルスが印加される（ＳＴ５６）。
【００７６】
すなわち、図１８に示す偏心の外乱情報のグラフにおいて、ジャンプするタイミングは、外乱の変化が最も少ないタイミングであることが、安定したジャンプを行うために最適である。ここで、内周から外周へのジャンプについて、（ａ）のグラフとタイミングチャートにおいて、タイミングＴ１が最も外乱の変化の安定したタイミングであり、このタイミングでジャンプすることが好ましい。
【００７７】
すなわち、このタイミングが決定される外乱情報の値の所定範囲は、図中の（ａ）のグラフにおいて、外乱がいったんある推奨値（Ａ）を超えて外乱が減少して第２の所定値（Ｂ）に至るまでの範囲の開始位置を示すタイミングが望ましい。
【００７８】
同様に、外周から内周へのジャンプについて、（ｂ）のグラフとタイミングチャートにおいて、タイミングＴ２が最も外乱の変化の安定したタイミングであり、このタイミングでジャンプすることで最も安定したジャンプが可能となる。
【００７９】
図１７のフローチャートにおいて、ステップＳＴ５２において、外周へのジャンプ命令であった場合は、外周へのジャンプを安定に行う場合の外乱状態の推奨値が設定される（ＳＴ５７）。この後、学習された外乱情報がディスク回転周期で取得され（ＳＴ５８）、外乱情報が上記外乱状態の推奨値の範囲に入ったことを確認すると（ＳＴ５９）、ジャンプパルスが印加される（ＳＴ６０）。
【００８０】
ジャンプが成功しなかった場合は（ＳＴ６１）、トラック引き込みから動作を再開し（ＳＴ６２）、ジャンプが成功すればジャンプ処理を終了する（ＳＴ６３）。
【００８１】
（層間ジャンプ）
上述したトラックジャンプの場合と同様に、２層ディスクの場合の層間ジャンプも、学習外乱情報を用いて安定して行うことが可能である。なお、層間ジャンプについては、図１９に示した面ぶれに関する学習外乱情報が用いてタイミングを決定するか、図２０に示すように面ぶれに関する学習外乱情報と偏心に関する学習外乱情報との二つを用いて、層間ジャンプのタイミングを決定する。
【００８２】
図２１に示す偏心の学習外乱情報と面ぶれの学習外乱情報との両者を用いた層間ジャンプ処理を説明するためのフローチャートを用いて、学習外乱情報を用いた層間ジャンプを説明する。２層ディスクの場合の層間ジャンプの命令があると（ＳＴ７１）、フォーカスの学習外乱情報（面ぶれに関する学習外乱情報）に基づき待機し（ＳＴ７２）、安定した層間ジャンプを実現する位置であることを判断する（ＳＴ７３）。
【００８３】
すなわち、図１９の（ａ）において、面ぶれに関する外乱情報の変化が最も少ない領域である、外乱値Ｃと外乱値Ｄとの期間の開始位置を示すタイミングＴ３が、手前の層から奥の層へとジャンプするのに最適なタイミングである。更に、（ｂ）において、同様に、タイミングＴ４が、奥の層から手前の層へとジャンプするのに最適なタイミングである。
【００８４】
更に、ステップＳＴ７３の判断の後に、ジャンプ先の記録層のトラックの学習外乱情報に基づいて待機し（ＳＴ７４）、安定なトラック引込みが可能な位置に到達することを判断して（ＳＴ７５）、両者を満たすタイミングにて層間ジャンプを行う（ＳＴ７６）。
【００８５】
これは、図２０において、（ａ）の面ぶれに関する学習外乱情報に基づくタイミングと、層間ジャンプ後のトラック引き込みを考慮し、層間ジャンプ後にトラック引き込みに最適なタイミングＴ６が得られることがわかっているタイミングＴ５を決定し、このタイミングＴ５において層間ジャンプを行うものである。
【００８６】
なお、層間ジャンプについては、必ずしも、フォーカスとトラックとの両者のタイミングを満たすタイミングでジャンプする必要はない。従って、面ぶれに関する学習外乱情報に基づくタイミング、すなわち、図１９のタイミングＴ３又はＴ４で層間ジャンプすることでも、安定した層間ジャンプを可能とするものである。
【００８７】
（ディスク面の傾き調整への応用）
更に、学習外乱情報を用いた光ディスクの傾き調整を説明する。図２２において、外乱学習記憶器２５と補償制御器２０との間に、新たにハイパスフィルタである外乱微分器５７とディスク傾き誤差信号検出回路５８とを設けることにより、学習外乱情報を用いたディスク面の傾き調整が可能となる。
【００８８】
すなわち、図２２において、外乱学習記憶器２５に格納された面ぶれに関する外乱学習情報は、外乱微分器５７の働きにより、差分またはＨＰＦ（High Pass Filter）によって微分相当の演算を行うことで微分値に変換される。ここで、一周期についての微分値は、光ディスクの傾きを示しており、この信号をディスク傾き誤差信号検出回路５５で処理して、傾き調整機構制御回路に入力する操作量として用いることが可能である。これにより、学習外乱情報を用いた効率的な光ディスクの傾き調整が可能となる。
【００８９】
（非定常外乱の検出への応用）
更に、学習外乱情報を用いた、デフェクト（defect）や指紋等による非定常な外乱の検出と、この非定常外乱による制御動作について、以下に説明する。図２３に示す光ディスク装置において、外乱学習記憶器２５とシステムコントローラ３０との間に学習外乱比較回路５９を設けて、図２４に示すフローチャートに応じた処理を行うことで、非定常外乱の検出とこれによる制御が可能となる。
【００９０】
すなわち、図２４のフローチャートにおいて、サーボ動作中に、既に非定常外乱のある領域がわかっており、現在の領域が非定常外乱のある領域であれば（ＳＴ８２）、図１の位置決め誤差検出信号１６の位置決め誤差信号は用いず、外乱学習記憶器２５で記憶された学習外乱情報のみにより、光学ヘッド１０や対物レンズ５のサーボ制御を行う（ＳＴ８７）。これにより、非定常な外乱に混乱することなく、安定したサーボ制御が可能となる。
【００９１】
ステップＳＴ８２で、非定常外乱の領域でないか、非定常外乱の領域に関する情報がない場合は、現在の光ディスクでの混入している外乱情報を、制御をかけながら所定期間取得する（ＳＴ８３）。このようにして得られた外乱情報と、前に外乱学習記憶器２５で記憶された外乱情報を図２３の学習外乱比較回路５９により比較する。そして、異なる信号が外乱として混入していたと判断される（ＳＴ８４）と、この異なる外乱情報をデフェクト等の非定常な外乱であると判断する（ＳＴ８５）。更にこの異なる外乱情報の領域が通り過ぎた場合は（ＳＴ８６）、ディスクの回転周期に同期させて、この非定常外乱がどの領域で発生したかを記憶する。この非定常外乱が存在する領域（タイミング）の情報は、先のステップＳＴ８２において用いられることとなり、次のディスク周期において、この領域（タイミング）になったときには、学習した外乱情報のみを用いた制御を行って、非定常な外乱の混入を避けるように機能させる（ＳＴ８８）。
【００９２】
又、ステップＳＴ８４で、取得した外乱情報が学習外乱情報と同一のものであれば、更に、学習外乱情報による補償を伴った、位置決め誤差検出回路１６からの位置決め誤差信号によるサーボ制御が行われ（ＳＴ８９）、サーボ制御が続行される（ＳＴ９０）。その後、一定期間の後に、ステップＳＴ８１に戻って、非定常外乱の検出とこれを用いた制御を繰り返す。
【００９３】
こうすることにより、位置決め誤差検出信号の中の、位置制御には用いるべきではないデフェクト等の非定常外乱情報を排除することができ、安定した確実なフォーカス制御やトラッキング制御を可能とする光ディスク装置を提供することができる。
【００９４】
＜第４実施形態＞
第４実施形態は、補償ゲインを変化させる際に補償ゲインの変化に応じた位相調整を伴うことで、安定動作を確保する光ディスク装置を提供するものである。図２５は、本発明の第４実施形態に係る光ディスク装置のサーボゲインを上昇させた際にこれに応じた位相補償を示すグラフである。
【００９５】
第４実施形態に係る光ディスク装置は、サーボ制御の補償ゲインを変化させる場合に、この変化に応じて図２３の位相調整器５０で位相調整を行うことで、サーボが外れることなく、安定したサーボ動作を確保する光ディスクである。すなわち、第1実施形態に係る光ディスク装置のように、補償ゲインを段階的に低下させる場合だけではなく、図２５の上のグラフで示すように、補償ゲインを実線に示すように上げる場合においても、位相余裕が失われ、これに対して位相調整を行うことにより、適切な位相余裕が確保される。これにより、安定したサーボ動作を確保することが可能となる。
【００９６】
以上記載した様々な実施形態により、当業者は本発明を実現することができるが、更にこれらの実施形態の様々な変形例を思いつくことが当業者によって容易であり、発明的な能力をもたなくとも様々な実施形態へと適用することが可能である。従って、本発明は、開示された原理と新規な特徴に矛盾しない広範な範囲に及ぶものであり、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００９７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、位置決め制御系の補償ゲインを下げた状態で外乱の学習を行うことにより、微小な外乱を正確に検出することが可能となり、正確な学習外乱情報に基づく高精度な制御動作を可能とする光ディスク装置及び光ディスク装置の外乱学習方法を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の構成の一例を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の構成の他の一例を示すブロック図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の光学ヘッドの対物レンズと光ディスクとの関係を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の光学ヘッドの光学系の構成図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の他の構成の一例を示すブロック図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の外乱学習処理を説明するフローチャート。
【図７】本発明の第１実施形態に係るサーボゲインと位相との関係を説明するグラフ。
【図８】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置のトラッキング外乱の外乱学習処理を詳細に説明するフローチャート。
【図９】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置のフォーカス外乱の外乱学習処理を詳細に説明するフローチャート。
【図１０】本発明の第１実施形態に係るサーボゲインと位相との関係を説明するグラフ。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る光ディスク装置の位相調整器の構成の一例を示すブロック図。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る光ディスク装置の光学スポットの一例を示す図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る光ディスク装置において、学習外乱情報から記録領域・未記録領域の影響を除去するためのゲイン調整器の構成の一例を示すブロック図。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る光ディスク装置において、学習外乱情報から記録領域・未記録領域の影響を除去するためのゲイン調整器の構成の一例を示すブロック図。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る光ディスク装置において、学習外乱情報から記録領域・未記録領域の影響を除去したゲイン調整器の処理を示すグラフ。
【図１６】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の学習外乱情報を用いたジャンプ判断を行うための構成の一例を示すブロック図。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の学習外乱情報を用いたジャンプ処理を説明するためのフローチャート。
【図１８】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の偏心の学習外乱情報を用いたジャンプ処理を説明するためのグラフとタイミングチャート。
【図１９】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の面ぶれの学習外乱情報を用いたジャンプ処理を説明するためのグラフとタイミングチャート。
【図２０】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の偏心の学習外乱情報と面ぶれの学習外乱情報との両者を用いたジャンプ処理を説明するためのグラフとタイミングチャート。
【図２１】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の偏心の学習外乱情報と面ぶれの学習外乱情報との両者を用いた層間ジャンプ処理を説明するためのフローチャート。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の面ぶれの学習外乱情報を用いて傾き調整を行う処理を説明するためのグラフとタイミングチャート。
【図２３】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の学習外乱情報を用いたサーボ動作及び非定常外乱情報の取得と応用のための構成の一例を示すブロック図。
【図２４】本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の本発明の第３実施形態に係る光ディスク装置の学習外乱情報を用いたサーボ動作及び非定常外乱情報の取得と応用とを説明するフローチャート。
【図２５】本発明の第４実施形態に係る光ディスク装置のサーボゲインを上昇させた際にこれに応じた位相補償を示すグラフ。
【符号の説明】
ｄ…光ディスク、２…スピンドルモータ、３…第１の記録層、４…第２の記録層、５…対物レンズ、６…対物レンズ位置決め機構、７…立上げミラー、８…光学収差補正機構、９…光検出器、１０…光検出部、１１…差分回路、１２…粗位置決め機構、１３…速度検出器、１４…増幅器、１５…粗位置決め機構制御回路、１６…位置決め誤差検出回路、１７…加算判断回路、１８…ゲイン調整器、１９…外乱学習制御器、２０…補償制御器、２１…光学補正機構制御回路、２２…フォーカス機構制御回路、２３…精位置決め機構制御回路、２４…傾き調整機構制御回路、２５…外乱学習記憶器、２６…回転角エンコーダ、３０…システムコントローラ、３１…記録・未記録判断回路、５０…位相調整器。
【図１】
0003665629.tif 000002
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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