(57)【要約】  被補償信号とフィードバックさせるメモリに記憶された情報との間に位相差が生じた場合でも、残留偏差を抑圧することができる周回メモリ、及び該周回メモリを備えるディスク装置を提供する。  制御系の誤差信号などの周期的な周波数成分を持つ被補償信号ｓ１０が入力される加算器１３と、前記加算器１３の出力信号を１周期分毎にメモリ１５に順次更新記憶し、該メモリ１５に記憶された１周期分の情報を前記加算器１３に入力するフィードバック信号系２１と、を備え、前記フィードバック信号系２１は、前記加算器１３の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部１７と、前記フィルタ部１７の出力信号を順次更新記憶する前記メモリ１５と、前記メモリ１５からの出力を前記加算器１３に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部１９と、該位相補正部１９によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器１３に入力するゲイン要素１４とを備えることとした。
2007094387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とする周回メモリ。
【請求項２】
ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、
前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とする周回メモリ。
【請求項３】
ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、
前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とする周回メモリ。
【請求項４】
光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、
光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、
前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、
前記周回メモリは、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項５】
光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、
光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、
前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、
前記周回メモリは、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、
前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項６】
光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、
光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、
前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、
前記周回メモリは、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、
前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とするディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御系の制御に用いる周回メモリ、及び周回メモリを備えるディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの高倍速化、高密度化の進展に伴い、光ディスク装置においては、レーザビームの焦点を該ディスクの情報記録トラック上に維持する光サーボの精度向上が急速に求められている。そして、その光サーボの精度を向上させる手段として、繰り返し制御（学習制御）が注目されている。繰り返し制御とは、１周期前の偏差信号をメモリに記憶し、該記憶した結果を元に制御システムを制御するものである。【０００３】
しかし、上述したような繰り返し制御を行う際、上記メモリには、１周期前の信号が記憶されるため、例えば入力信号として、ディスクの傷や装置に加わる振動などの外乱による周期的でない信号が与えられてしまうと、この信号を学習することで、かえって制御システムに不要なノイズを混入してしまうこととなる。従って、従来から、このような外乱が加わった際にも安定して制御できる制御システムや、上記メモリに学習されてしまう不要な無周期成分の影響をなくすことのできる繰り返し制御方法が求められている。【０００４】
これを解決するものとして、特許文献１には、１周期分の入力信号を繰り返し記憶するために設けられた正帰還ループを含む学習メモリの入力信号を、現在の信号に０以上１以下であるゲイン要素ｋを乗じた信号と、さらに１周期前の学習メモリ４の出力にゲイン要素１−ｋを乗じた信号とで構成し、該ｋの値によって学習メモリの内部の情報を、１周期前の情報だけでなく、多周期にわたる情報に重み付けをした情報となるように作用させる周回メモリが開示されている。【０００５】
図６は、特許文献１に示される、従来の光ディスク装置における周回メモリの構成を示した図である。
図６において、１は第１の加算器であり、追従目標となる、光ディスク装置の制御系の誤差信号などの周期性成分を持つ被補償信号と、当該周回メモリの出力とを加算するものである。２は学習の度合いを可変するアッテネーションゲインβである。そして、３はローパスフィルタ、４はディスク1周期分の周波数成分を記憶するメモリであり、５及び６は上記メモリ４に記憶させる信号を切り替えるゲイン要素である。７は第２の加算器であり、該第２の加算器７の出力が上記学習メモリ４に記憶される。１２は入力される被補償信号に周期性があるかを判定する相関検出部であり、ローパスフィルタ８と、減算器９と、絶対値検出器１０と、コンパレータ１１とで構成されている。【０００６】
以上のような構成を有する周回メモリは、まず相関検出部１２において、入力信号となる周期性成分を持つ被補償信号に周期性があるかどうかを判定し、該被補償信号にノイズや外乱、あるいはディスク面の傷の影響などによる相関性のない誤差信号が重畳されていないかどうかを検出する。上記相関検出部１２にて、相関がある（ノイズ不検出）と判断された場合は、上記ゲイン要素５，６のｋの値をｋ＝１とし、相関がない（ノイズ検出）と判断した場合は、上記ゲイン要素５，６のｋの値をｋ＝０とする。【０００７】
そして、第１の加算器１において、入力された被補償信号とゲイン要素２の出力信号とが加算され、この加算された信号が当該周回メモリの出力となる。この周回メモリの出力は、ゲイン要素６にてｋ倍され、該ｋ倍された信号と、学習メモリ４の出力をゲイン要素５にて１−ｋ倍した値とを第２の加算器７にて加算した信号を学習メモリ４に入力する。学習メモリ４の出力は、ローパスフィルタ３に入力され、ゲイン要素２にて１以下のゲインβを乗じて第１の加算器１にフィードバックされる。これにより、長期にわたる周期的成分を記憶できる。【０００８】
そして、上記相関検出部１２より、ｋ＝１が出力された場合、ゲイン要素６を介して、学習メモリ４に上記第１の加算器１から出力されたディスク1回転分に相当する信号が記憶され、該学習メモリ４に記憶された信号は、繰り返し制御における安定条件を満足するために、ローパスフィルタ３と、ゲイン要素２とを介して、加算器１にフィードバックされ、また、上記相関検出部１２より、ｋ＝０が出力された場合は、ゲイン要素６によって、上記学習メモリ４に、上記第１の加算器１から出力されるディスク１回転分に相当する信号を記憶することを停止し、ゲイン要素５を介して、直前に学習メモリ４に記憶したディスク1回転分に相当する信号が再度記憶され、該記録された信号が、ローパスフィルタ３と、ゲイン要素２とを介して、加算器１にフィードバックされる。【０００９】
このような構成とすることで、外乱などが被補償信号に混入した時においても、学習の度合いを減衰させることなく、レーザビームの追従能力を向上させることができる。そして、このような繰り返し制御（学習制御）方式を備えた光ディスク装置においては、直結フィードバック制御からなるフォーカス・トラッキング制御と比較して、制御帯域を広げずに、周期的な追従目標に対する追従能力を向上させることができるため、狭トラックなシステムや偏芯の大きなシステム、ディスク回転数の高いシステム（転送レートの高いシステム）に対応することが出来る。
【特許文献１】特開平９−５０３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の周回メモリの構成を用いた光ディスク装置において、高倍速記録再生動作を行った場合、上記メモリに記憶された直前の１周期分の信号をフィードバックする際に、メモリに記憶された直前の１周期分の信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号との間に無視できない位相差が生じ、これが残留偏差となり、結果的に偏差を十分に抑圧することができない、という課題があった。【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、メモリに記憶された直前の１周期分の信号と、現在検出している信号との間に大きな位相量の差分が生じた場合でも、追従性能を損なわない周回メモリ、及び該周回メモリを備えるディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る周回メモリは、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。【００１３】
これにより、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができ、高倍速記録再生時においても追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。【００１４】
また、本発明の請求項２に係る周回メモリは、ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。【００１５】
これにより、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、ディスクの回転数が変化する際においても追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。【００１６】
また、本発明の請求項３に係る周回メモリは、ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。【００１７】
これにより、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、上記光ピックアップのディスク半径方向の位置に関らず、追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。【００１８】
また、本発明の請求項４に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素とを備えることを特徴とする。【００１９】
これにより、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができ、高倍速記録再生時においても追従性能を損なわない光ディスク装置を提供できる。【００２０】
また、本発明の請求項５に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。【００２１】
これにより、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、ディスクの回転数が変化する際においても追従性能を損なわない光ディスク装置を提供できる。【００２２】
また、本発明の請求項６に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。【００２３】
これにより、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、上記光ピックアップのディスク半径方向の位置に関らず、追従性能を損なわない光ディスク装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の周回メモリは、光ディスク装置の高倍速記録時等において、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、直前の１周期分の信号と現在検出している信号との間に生じる位相差が大きい場合であっても、追従性能を損なわないものとすることができる。【００２５】
また、本発明の周回メモリは、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、ディスクの回転数が変化する際においても、追従性能を損なわないものとすることができる。【００２６】
また、本発明の周回メモリは、光ピックアップの位置に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、追従性能を損なわないものとすることができる。【００２７】
また、本発明のディスク装置は、光または磁気を発生させるヘッドを上記ディスクの所定の位置に位置決めするためのアクチュエータまたはモータを制御する制御系に、直前の１周期分の信号と現在検出している信号との位相差を補正する周回メモリを備えるので、高倍速記録再生時における、フォーカス・トラッキング制御の追従能力を向上させることができ、残留偏差を飛躍的に抑圧できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１による周回メモリを備えた光ディスク装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１による周回メモリの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１による信号波形を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２による周回メモリの別の構成例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３による周回メモリの構成を示す図である。
【図６】図６は、従来の周回メモリの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  第１の加算器
２  アッテネーションゲイン
３  ローパスフィルタ
４  メモリ
５，６  ゲイン要素
７  第２の加算器
８  ローパスフィルタ
９  減算器
１０  絶対値検出器
１１  コンパレータ
１２  相関検出部
１３  加算器
１４  ゲイン要素
１５  メモリ
１６ａ  ローパスフィルタ
１６ｂ  ハイパスフィルタ
１７  フィルタ部
１８  要素  
１９  位相補正部
２０  コントローラ
２１  フィードバック信号系
２２  追従目標
２３  アクチュエータの駆動信号
２４  誤差信号
２５  回転数検出部
２６  位置検出部
１００，１００ａ，１００ｂ  周回メモリ
１１０  光ディスク
１１１  スピンドルモータ
１１２  光ヘッド
１１３  粗移動機構
１１４  記録・再生信号処理系
１１５  制御系
１１６  回転制御系
１１７  光ヘッド制御系
１１８  光ヘッド位置制御系
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本周回メモリを備えるディスク装置としては、磁気または光によりディスクに記録再生するディスク装置であればよいが、ここでは、光ディスク装置である場合を例に挙げて説明する。【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る周回メモリ１００を備える光ディスク装置の構成を示す図である。
図１に示すように、光ディスク装置は、光ディスク１１０に記録する記録データ、あるいは光ディスク１１０より読み出した再生データを処理する再生・記録信号処理系１１４と、光ディスク装置を動かす制御系１１５とを備え、該制御系１１５は、光ディスク１１０を回転させるスピンドルモータ１１１を制御する回転制御系１１６と、光ヘッド１１２を光軸方向、及び該光軸と垂直な方向の二軸方向に高速且つ高精度に動かすアクチュエータあるいはモータ（図示せず）を制御して、光ヘッド１１２から照射される光スポットを光ディスク１１０の記録膜上あるいは目標トラック上に常に焦点を結ばせるように制御する光ヘッド制御系１１７と、上記光ヘッド１１２を希望のトラック近傍まで移動させる粗移動機構１１３の制御を行なう光ヘッド位置制御系１１８とを備える。【００３２】
本実施の形態１では、本周回メモリ１００を、光ヘッド制御系１１７に設け、該光ヘッド制御系１１７において、光ディスク１１０の面振れや該ディスクの半径方向への変位によるトラック振れにより生じる、周期的な周波数成分をもつ制御系の誤差信号を検出し、該検出した誤差信号を、周回メモリ１００において繰り返し制御（学習制御）することで、フォーカス制御あるいはトラッキング制御を安定して行なう。【００３３】
図２は、本実施の形態１による周回メモリ１００の構成を示す図である。
図２において、１３は入力される被補償信号Ｓ１０と、後述するフィードバック信号系２１からの出力とを加算する加算器である。なお、本実施の形態１では、加算器を用いた動作を説明しているが、減算器を用いた場合でも、加算器を用いた場合と同様の偏差抑圧効果が得られる。２１は加算器１３の出力信号を、順次更新記憶して加算器１３に入力するフィードバック信号系である。【００３４】
１４はメモリ１５に記憶されている１周期分の信号に０以上１以下のゲインβを乗じて、当該周回メモリ１００における学習の度合いを変化させるゲイン要素である。このゲイン要素１４のゲインβは、繰り返し制御の安定条件から、β≦１とし、常に学習の度合いが１００％とならないようにする係数である。このように、ゲイン要素１４において、メモリ１５からの出力にゲインβを乗ずることにより、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げずに、追従能力のみを向上させるように、作用させることができる。【００３５】
１７は加算器１３から出力された１周期分の信号のうち、メモリ１５で記憶（学習）する信号の帯域を任意に設定可能なフィルタ部であり、該フィルタ部１７は、ローパスフィルタ１６ａと、ハイパスフィルタ１６ｂと、該ローパスフィルタ１６ａ及びハイパスフィルタ１６ｂのゲインと帯域とを変化させる要素１８とからなる。【００３６】
１５は上記フィルタ部１７からの出力信号を順次更新記憶するメモリであり、ディスク１周をＮ個に分割してディスク１回転分の周期成分である信号情報を記憶するものである。１９は、メモリ１５からの出力を上記加算器に入力する際の位相量を、任意に設定可能な位相補正部である。位相補正部１９は、例えば、アクチュエータの感度、フィルタ部１７を通過することによる位相遅れ、メモリ１５における書き込みタイミングと読み出しタイミングによる位相遅れまたは位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相のずれを、メモリ１５からの読み出しタイミングを可変させることにより補正するものである。２０は上記要素１８内のｋ値を制御するコントローラである。【００３７】
次に、以上のように構成される周回メモリ１００の動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ１００に、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。上記フォーカスエラー信号は、ディスクの面振れという周期性成分を持つ。【００３８】
まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ２０を介して要素１８にｋ値が設定される。このｋ値の設定は、ユーザが上記コントローラ２０を介して要素１８に任意の値を設定したり、図６に示した相関検出部等において被補償信号の相関をとり、その相関結果に基づいた値を、上記コントローラ２０を介して設定するなどの方法が例として挙げられるが、その設定方法はどのようなものであってもよい。【００３９】
次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光ディスク１１０が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面ぶれ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系１１７においてフォーカスエラー信号ｓ１０が検出され、周回メモリ１００に入力される。【００４０】
周回メモリ１００に入力された上記フォーカスエラー信号ｓ１０は、加算器１３に入力され、フィードバック信号系２１から出力される信号ｓ１３と加算された後、当該周回メモリ１００より出力されると共に、フィードバック信号系２１に入力される。【００４１】
フィードバック信号系２１に入力された信号ｓ１１は、フィルタ部１７に入力され、要素１８のｋ値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ１６ｂ及びローパスフィルタ１６ａで、フィルタリングされる。【００４２】
上記フィルタ部１７においてフィルタリングされた信号ｓ１２は、メモリ１５に、直前のディスク1回転分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部１９に入力される。そして、位相補正部１９で位相量の補正がなされた後に、ゲイン要素１４においてゲインβが乗算され、フィードバック信号系２１より出力されて、加算器１３に入力される。【００４３】
これ以降、周回メモリ１００において、メモリ１５に記憶された直前の１周期分の信号の位相を補正し、該補正後の信号にゲインを乗じた信号を、入力されたフォーカスエラー信号ｓ１０に対して加算する動作が、繰り返し行なわれる。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。【００４４】
次に、本実施の形態２の周回メモリ１００ｂによる作用、効果について説明する。
まず、周回メモリ１００の導入理由について説明する。図３は、周回メモリ１００のフォーカス制御時の動作を説明するための図であり、図３において、２２はフォーカス制御における追従目標、２３はフォーカスアクチュエータを駆動させるためのアクチュエータの駆動信号、２４は上記追従目標と上記駆動信号の差から得られる誤差信号で、いずれもディスクの１周期（ディスク1回転分の周期）を示す。【００４５】
光ディスク装置において、フォーカス制御を行うと、図３に示すようにフォーカス制御における追従目標２２として面振が発生し、この追従目標を追いかけるようにフォーカスアクチュエータを駆動する必要がある。そこで、周回メモリ１００を導入し、直前の１周期分の信号をメモリ１５に記憶し、これをフォーカスアクチュエータの駆動信号として利用することで、追従目標と駆動信号の差から得られる誤差信号（残留偏差）を０に近づけようとするものである。【００４６】
図３に示すように、フォーカス制御における追従目標２２とアクチュエータ駆動信号２３の間に、位相進みや位相遅れといった位相誤差量が生じた場合には、追従目標と駆動信号の差から得られる誤差信号２４は、大きくなる。【００４７】
そこで、本実施の形態１による周回メモリ１００では、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の１周期分の信号をメモリ１５に記憶し、フォーカスアクチュエータの駆動信号に変えることで、フォーカスアクチュエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、位相補正部１９において、例えば、フォーカスアクチュエータの感度、フィルタ部１７を通過することによって生じる位相遅れや、メモリ１５における書き込みタイミングと読み出しタイミングの時間差によって生じる位相遅れ、または位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。  【００４８】
なお、本実施の形態１では、周回メモリ１００に入力される被補償信号ｓ１０が、フォーカスエラー信号である場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を０に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスク１１０の偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号ｓ１０としてトラッキングエラー信号を用いることで、十分に偏差を抑圧することができる。【００４９】
以上のように、本実施の形態１による周回メモリによれば、光ディスク装置における高倍速記録再生動作時のように、ディスクの面振または偏心量が大きい時など、直前の１周期分の信号と現在検出している信号とに大きな位相量の差分が生じる場合に、両信号の位相差を補正することとしたので、当該周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス・トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる。【００５０】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係る周回メモリは、上記実施の形態１による周回メモリにおいて、ディスクの回転数が変化した場合においても、回転数に応じた位相補正を行い、適切な繰り返し制御を行えるようにするものである。【００５１】
図４は、本実施の形態２による周回メモリ１００ａの構成を示す図である。
図４において、２５は光ディスク１１０を回転させるスピンドルモータのモータ回転数情報に基づいて、モータの回転数を検出し、該検出結果に基づいて位相補正部１９を制御する回転数検出部である。【００５２】
また、本実施の形態２において、位相補正部１９は、モータの回転数に応じて位相補正量を設定する。例えば、光ディスク装置において、高倍速で記録再生動作を行った場合は、メモリ１５に記憶される直前の１周期前の信号は、低倍速で記録再生を行った場合に、メモリ１５に記憶される直前の１周期前の信号と比較して周期が早いため、位相量の誤差も大きくなる傾向にある。【００５３】
そこで、回転数検出部２５は、記録再生時の光ディスク１１０の回転数を検出し、位相補正部１９は、該回転数に応じて、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正する。また、回転数検出部２５は、記録再生動作時のディスク回転数を検出するだけでなく、あらかじめ回転数の設定が決まっている場合でも、位相補正部１９によって、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正するようにすることができる。このような構成とすることで、ディスクの回転数に増減やＣＡＶまたはＣＬＶといったディスクの回転方式の違いに関らず、常に適切な位相補正を行うことができ、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、残留偏差を抑圧できるように、作用させることができる。
なお、図４におけるその他の構成要素は、上記実施の形態１と同様であるため、ここでは詳述しない。【００５４】
次に、以上のように構成される周回メモリ１００ａの動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ１００ａに、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。このフォーカスエラー信号ｓ１０は、ディスクの面振れという周期性成分を持つものである。【００５５】
まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ２０を介して要素１８にｋ値が設定される。また、回転数検出部２５では、記録再生時の光ディスク１１０の回転数が検出され、位相補正部１９に出力される。【００５６】
次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光ディスク１１０が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面振れ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系においてフォーカスエラー信号ｓ１０が検出され、周回メモリ１００ａに入力される。【００５７】
周回メモリ１００ａに入力された上記フォーカスエラー信号ｓ１０は、加算器１３に入力され、フィードバック信号系２１から出力される信号ｓ１３と加算された後、当該周回メモリ１００ａより出力されると共に、フィードバック信号系２１に入力される。【００５８】
フィードバック信号系２１に入力された信号ｓ１１は、フィルタ部１７に入力され、要素１８のｋ値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ１６ｂ及びローパスフィルタ１６ａで、フィルタリングされる。【００５９】
フィルタ部１７においてフィルタリングされた信号ｓ１２は、メモリ１５に、直前のディスク1周期分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部１９に入力され、位相補正部１９により、光ディスク１１０の回転数に基づいて、位相量の補正がなされた後に、加算器１３にゲイン要素１４を介してフィードバック信号系２１より出力されて、上記加算器１３に入力される。【００６０】
これ以降、周回メモリ１００ａにおいて、入力されたフォーカスエラー信号ｓ１０に対し、光ディスク１１０の回転数に応じて、メモリ１５に記憶された直前の１周期分の信号の位相補正を行い、この１周期前の信号にゲインを乗じた信号を加算する動作が繰り返し行なわれ、これにより定常偏差が十分に抑圧される。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。【００６１】
また、本実施の形態２による周回メモリ１００ａにおいて、上述した実施の形態１と同様に、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の１周期分の信号をメモリ１５に記憶した信号を、フォーカスアクチュエータの駆動信号に変えることで、フォーカスアクチュエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、回転数検出部２５からのディスク回転数情報に基づいて、上記位相補正部１９において、例えば、フォーカスアクチュエータの感度、フィルタ部１７を通過することによって生じる位相遅れや、メモリ１５における書き込みタイミングと読み出しタイミングの時間差によって生じる位相遅れ、または位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。【００６２】
また、本実施の形態２では、周回メモリ１００ａに入力される被補償信号ｓ１０が、フォーカスエラー信号である場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を０に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスクの偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号ｓ１０としてトラッキングエラー信号を用いることで、十分に偏差を抑圧することができる。【００６３】
以上のように、本実施の形態２による周回メモリによれば、光ディスク装置における高倍速記録再生動作時のように、直前の１周期分の信号と現在検出している信号とに大きな位相量の差分が生じる場合に、光ディスク装置のディスク回転数に応じて、位相量の補正を行なうようにしたので、ディスクの回転数の増減に関らず、周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス・トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる。【００６４】
（実施の形態３）
本実施の形態３に係る周回メモリは、上記実施の形態１による周回メモリにおいて、光ディスクの半径方向における光ピックアップの位置が変化した際にも、光ピックアップの位置情報に基づいて位相補正を行い、適切な繰り返し制御を行えるようにするものである。【００６５】
図５は、本実施の形態３による周回メモリ１００ｂの構成を示す図である。
図５において、２６は光ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出し、該検出結果に基づいて位相補正部１９を制御する位置検出部である。【００６６】
また、本実施の形態３において、位相補正部１９は、位置検出部２６により検出されたディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、位相補正量を設定する。例えば、光ディスク装置においてディスクの内周と外周で、メモリ１５に記憶される直前の１周期前の信号の周波数が変化したり、信号の振幅が異なる時など、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置によって、位相量の差が異なる場合に、位置検出部２６により光ピックアップの位置を検出し、この位置情報に基づいて、位相補正部１９により、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正する。【００６７】
また、位置検出部２６は、記録再生動作時の光ピックアップの位置を検出するだけでなく、あらかじめ移動する位置が決まっていたり、推測できるような、ジャンプ時等においても、位相補正部１９によって、位相進みまたは位相遅れ量を補正するようにすることができる。このような構成とすることで、常に適切な位相補正を行うことができ、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、残留偏差を抑圧できるように、作用させることができる。
なお、図５において、その他の構成要素は、上記実施の形態１と同様であるため、ここでは詳述しない。【００６８】
次に、動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ１００ｂに、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。上記フォーカスエラー信号ｓ１０は、ディスクの面振れという周期性成分を持つものである。【００６９】
まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ２０を介して要素１８にｋ値が設定される。次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光ディスク１１０が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面振れ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系においてフォーカスエラー信号ｓ１０が検出され、周回メモリ１００ｂに入力される。また、位置検出部２６により、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置が検出され、位相補正部１９に出力される。【００７０】
周回メモリ１００ｂに入力された上記フォーカスエラー信号ｓ１０は、加算器１３に入力され、フィードバック信号系２１から出力される信号ｓ１３と加算された後、当該周回メモリ１００ａより出力されると共に、フィードバック信号系２１に入力される。【００７１】
上記フィードバック信号系２１に入力された信号ｓ１１は、フィルタ部１７に入力され、要素１８のｋ値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ１６ｂ及びローパスフィルタ１６ａで、フィルタリングされる。【００７２】
フィルタ部１７においてフィルタリングされた信号ｓ１２は、メモリ１５に、直前のディスク1周期分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部１９に入力され、位置検出部２６によって検出された光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正がなされた後に、加算器１３にゲイン要素１４を介してフィードバック信号系２１より出力されて、上記加算器１３に入力される。【００７３】
これ以降、周回メモリ１００ｂにおいて、入力されたフォーカスエラー信号ｓ１０に対し、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、メモリ１５に記憶された直前の１周期分の信号の位相補正を行い、１周期前の信号にゲインを乗じた信号を加算する動作が繰り返し行なわれ、これにより定常偏差が十分に抑圧されることになる。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。【００７４】
また、上記実施の形態１と同様に、周回メモリ１００ｂにおいて、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の１周期分の信号をメモリ１５に記憶した信号を、フォーカスアクチュエータの駆動信号に変えることで、フォーカスアクチュエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、上述の位置検出部２６からの光ピックアップの位置情報に基づいて、上記位相補正部１９において、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。  【００７５】
また、本実施の形態３では、周回メモリ１００ｂに入力される被補償信号ｓ１０が、フォーカスエラー信号である場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を０に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスクの偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号ｓ１０としてトラッキングエラー信号を用いることで、シーク動作やトラックジャンプ動作時においても、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正を適切に行うことができるため、十分に残留偏差を抑圧することができる。【００７６】
以上のように、本実施の形態３による周回メモリによれば、光ディスク装置におけるシーク動作やジャンプ動作時など、直前の１周期分の信号と現在検出している信号との間に大きな位相量の差分が生じる場合に、光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正を行なうようにしたので、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に関らず、周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス・トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明による周回メモリは、繰り返し制御方式を有し、光ディスク装置におけるフォーカス・トラッキング制御の安定化と追従能力向上等に有用である。また光ディスク装置の高倍速化・高密度化の用途等にも応用できる。
【図１】
2007094387.tif 000003
【図２】
2007094387.tif 000004
【図３】
2007094387.tif 000005
【図４】
2007094387.tif 000006
【図５】
2007094387.tif 000007
【図６】
2007094387.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月11日(2008.8.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とする周回メモリ。
【請求項２】
ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、
前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とする周回メモリ。
【請求項３】
ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、
前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とする周回メモリ。
【請求項４】
光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、
光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、
前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、
前記周回メモリは、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項５】
光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、
光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、
前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、
前記周回メモリは、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、
前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とするディスク装置。
【請求項６】
光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、
光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、
前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、
前記周回メモリは、
周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、
前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、
前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記フィードバック信号系は、
前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、
前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、
該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、
ことを特徴とするディスク装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御系の制御に用いる周回メモリ、及び周回メモリを備えるディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクの高倍速化、高密度化の進展に伴い、光ディスク装置においては、レーザビームの焦点を該ディスクの情報記録トラック上に維持する光サーボの精度向上が急速に求められている。そして、その光サーボの精度を向上させる手段として、繰り返し制御（学習制御）が注目されている。繰り返し制御とは、１周期前の偏差信号をメモリに記憶し、該記憶した結果を元に制御システムを制御するものである。
【０００３】
しかし、上述したような繰り返し制御を行う際、上記メモリには、１周期前の信号が記憶されるため、例えば入力信号として、ディスクの傷や装置に加わる振動などの外乱による周期的でない信号が与えられてしまうと、この信号を学習することで、かえって制御システムに不要なノイズを混入してしまうこととなる。従って、従来から、このような外乱が加わった際にも安定して制御できる制御システムや、上記メモリに学習されてしまう不要な無周期成分の影響をなくすことのできる繰り返し制御方法が求められている。
【０００４】
これを解決するものとして、特許文献１には、１周期分の入力信号を繰り返し記憶するために設けられた正帰還ループを含む学習メモリの入力信号を、現在の信号に０以上１以下であるゲイン要素ｋを乗じた信号と、さらに１周期前の学習メモリ４の出力にゲイン要素１−ｋを乗じた信号とで構成し、該ｋの値によって学習メモリの内部の情報を、１周期前の情報だけでなく、多周期にわたる情報に重み付けをした情報となるように作用させる周回メモリが開示されている。
【０００５】
図６は、特許文献１に示される、従来の光ディスク装置における周回メモリの構成を示した図である。
図６において、１は第１の加算器であり、追従目標となる、光ディスク装置の制御系の誤差信号などの周期性成分を持つ被補償信号と、当該周回メモリの出力とを加算するものである。２は学習の度合いを可変するアッテネーションゲインβである。そして、３はローパスフィルタ、４はディスク1周期分の周波数成分を記憶するメモリであり、５及び６は上記メモリ４に記憶させる信号を切り替えるゲイン要素である。７は第２の加算器であり、該第２の加算器７の出力が上記学習メモリ４に記憶される。１２は入力される被補償信号に周期性があるかを判定する相関検出部であり、ローパスフィルタ８と、減算器９と、絶対値検出器１０と、コンパレータ１１とで構成されている。
【０００６】
以上のような構成を有する周回メモリは、まず相関検出部１２において、入力信号となる周期性成分を持つ被補償信号に周期性があるかどうかを判定し、該被補償信号にノイズや外乱、あるいはディスク面の傷の影響などによる相関性のない誤差信号が重畳されていないかどうかを検出する。上記相関検出部１２にて、相関がある（ノイズ不検出）と判断された場合は、上記ゲイン要素５，６のｋの値をｋ＝１とし、相関がない（ノイズ検出）と判断した場合は、上記ゲイン要素５，６のｋの値をｋ＝０とする。
【０００７】
そして、第１の加算器１において、入力された被補償信号とゲイン要素２の出力信号とが加算され、この加算された信号が当該周回メモリの出力となる。この周回メモリの出力は、ゲイン要素６にてｋ倍され、該ｋ倍された信号と、学習メモリ４の出力をゲイン要素５にて１−ｋ倍した値とを第２の加算器７にて加算した信号を学習メモリ４に入力する。学習メモリ４の出力は、ローパスフィルタ３に入力され、ゲイン要素２にて１以下のゲインβを乗じて第１の加算器１にフィードバックされる。これにより、長期にわたる周期的成分を記憶できる。
【０００８】
そして、上記相関検出部１２より、ｋ＝１が出力された場合、ゲイン要素６を介して、学習メモリ４に上記第１の加算器１から出力されたディスク1回転分に相当する信号が記憶され、該学習メモリ４に記憶された信号は、繰り返し制御における安定条件を満足するために、ローパスフィルタ３と、ゲイン要素２とを介して、加算器１にフィードバックされ、また、上記相関検出部１２より、ｋ＝０が出力された場合は、ゲイン要素６によって、上記学習メモリ４に、上記第１の加算器１から出力されるディスク１回転分に相当する信号を記憶することを停止し、ゲイン要素５を介して、直前に学習メモリ４に記憶したディスク1回転分に相当する信号が再度記憶され、該記録された信号が、ローパスフィルタ３と、ゲイン要素２とを介して、加算器１にフィードバックされる。
【０００９】
このような構成とすることで、外乱などが被補償信号に混入した時においても、学習の度合いを減衰させることなく、レーザビームの追従能力を向上させることができる。そして、このような繰り返し制御（学習制御）方式を備えた光ディスク装置においては、直結フィードバック制御からなるフォーカス・トラッキング制御と比較して、制御帯域を広げずに、周期的な追従目標に対する追従能力を向上させることができるため、狭トラックなシステムや偏芯の大きなシステム、ディスク回転数の高いシステム（転送レートの高いシステム）に対応することが出来る。
【特許文献１】特開平９−５０３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の周回メモリの構成を用いた光ディスク装置において、高倍速記録再生動作を行った場合、上記メモリに記憶された直前の１周期分の信号をフィードバックする際に、メモリに記憶された直前の１周期分の信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号との間に無視できない位相差が生じ、これが残留偏差となり、結果的に偏差を十分に抑圧することができない、という課題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、メモリに記憶された直前の１周期分の信号と、現在検出している信号との間に大きな位相量の差分が生じた場合でも、追従性能を損なわない周回メモリ、及び該周回メモリを備えるディスク装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る周回メモリは、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
これにより、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができ、高倍速記録再生時においても追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。
【００１４】
また、本発明の請求項２に係る周回メモリは、ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
これにより、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、ディスクの回転数が変化する際においても追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。
【００１６】
また、本発明の請求項３に係る周回メモリは、ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
これにより、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、上記光ピックアップのディスク半径方向の位置に関らず、追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。
【００１８】
また、本発明の請求項４に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素とを備えることを特徴とする。
【００１９】
これにより、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができ、高倍速記録再生時においても追従性能を損なわない光ディスク装置を提供できる。
【００２０】
また、本発明の請求項５に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
これにより、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、ディスクの回転数が変化する際においても追従性能を損なわない光ディスク装置を提供できる。
【００２２】
また、本発明の請求項６に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、アクチュエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を１周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された１周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された１周期分の情報に、０以上１以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
これにより、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、上記光ピックアップのディスク半径方向の位置に関らず、追従性能を損なわない光ディスク装置を提供できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の周回メモリは、光ディスク装置の高倍速記録時等において、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、直前の１周期分の信号と現在検出している信号との間に生じる位相差が大きい場合であっても、追従性能を損なわないものとすることができる。
【００２５】
また、本発明の周回メモリは、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、ディスクの回転数が変化する際においても、追従性能を損なわないものとすることができる。
【００２６】
また、本発明の周回メモリは、光ピックアップの位置に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、追従性能を損なわないものとすることができる。
【００２７】
また、本発明のディスク装置は、光または磁気を発生させるヘッドを上記ディスクの所定の位置に位置決めするためのアクチュエータまたはモータを制御する制御系に、直前の１周期分の信号と現在検出している信号との位相差を補正する周回メモリを備えるので、高倍速記録再生時における、フォーカス・トラッキング制御の追従能力を向上させることができ、残留偏差を飛躍的に抑圧できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本周回メモリを備えるディスク装置としては、磁気または光によりディスクに記録再生するディスク装置であればよいが、ここでは、光ディスク装置である場合を例に挙げて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る周回メモリ１００を備える光ディスク装置の構成を示す図である。
図１に示すように、光ディスク装置は、光ディスク１１０に記録する記録データ、あるいは光ディスク１１０より読み出した再生データを処理する再生・記録信号処理系１１４と、光ディスク装置を動かす制御系１１５とを備え、該制御系１１５は、光ディスク１１０を回転させるスピンドルモータ１１１を制御する回転制御系１１６と、光ヘッド１１２を光軸方向、及び該光軸と垂直な方向の二軸方向に高速且つ高精度に動かすアクチュエータあるいはモータ（図示せず）を制御して、光ヘッド１１２から照射される光スポットを光ディスク１１０の記録膜上あるいは目標トラック上に常に焦点を結ばせるように制御する光ヘッド制御系１１７と、上記光ヘッド１１２を希望のトラック近傍まで移動させる粗移動機構１１３の制御を行なう光ヘッド位置制御系１１８とを備える。
【００３０】
本実施の形態１では、本周回メモリ１００を、光ヘッド制御系１１７に設け、該光ヘッド制御系１１７において、光ディスク１１０の面振れや該ディスクの半径方向への変位によるトラック振れにより生じる、周期的な周波数成分をもつ制御系の誤差信号を検出し、該検出した誤差信号を、周回メモリ１００において繰り返し制御（学習制御）することで、フォーカス制御あるいはトラッキング制御を安定して行なう。
【００３１】
図２は、本実施の形態１による周回メモリ１００の構成を示す図である。
図２において、１３は入力される被補償信号Ｓ１０と、後述するフィードバック信号系２１からの出力とを加算する加算器である。なお、本実施の形態１では、加算器を用いた動作を説明しているが、減算器を用いた場合でも、加算器を用いた場合と同様の偏差抑圧効果が得られる。２１は加算器１３の出力信号を、順次更新記憶して加算器１３に入力するフィードバック信号系である。
【００３２】
１４はメモリ１５に記憶されている１周期分の信号に０以上１以下のゲインβを乗じて、当該周回メモリ１００における学習の度合いを変化させるゲイン要素である。このゲイン要素１４のゲインβは、繰り返し制御の安定条件から、β≦１とし、常に学習の度合いが１００％とならないようにする係数である。このように、ゲイン要素１４において、メモリ１５からの出力にゲインβを乗ずることにより、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げずに、追従能力のみを向上させるように、作用させることができる。
【００３３】
１７は加算器１３から出力された１周期分の信号のうち、メモリ１５で記憶（学習）する信号の帯域を任意に設定可能なフィルタ部であり、該フィルタ部１７は、ローパスフィルタ１６ａと、ハイパスフィルタ１６ｂと、該ローパスフィルタ１６ａ及びハイパスフィルタ１６ｂのゲインと帯域とを変化させる要素１８とからなる。
【００３４】
１５は上記フィルタ部１７からの出力信号を順次更新記憶するメモリであり、ディスク１周をＮ個に分割してディスク１回転分の周期成分である信号情報を記憶するものである。１９は、メモリ１５からの出力を上記加算器に入力する際の位相量を、任意に設定可能な位相補正部である。位相補正部１９は、例えば、アクチュエータの感度、フィルタ部１７を通過することによる位相遅れ、メモリ１５における書き込みタイミングと読み出しタイミングによる位相遅れまたは位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相のずれを、メモリ１５からの読み出しタイミングを可変させることにより補正するものである。２０は上記要素１８内のｋ値を制御するコントローラである。
【００３５】
次に、以上のように構成される周回メモリ１００の動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ１００に、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。上記フォーカスエラー信号は、ディスクの面振れという周期性成分を持つ。
【００３６】
まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ２０を介して要素１８にｋ値が設定される。このｋ値の設定は、ユーザが上記コントローラ２０を介して要素１８に任意の値を設定したり、図６に示した相関検出部等において被補償信号の相関をとり、その相関結果に基づいた値を、上記コントローラ２０を介して設定するなどの方法が例として挙げられるが、その設定方法はどのようなものであってもよい。
【００３７】
次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光ディスク１１０が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面ぶれ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系１１７においてフォーカスエラー信号ｓ１０が検出され、周回メモリ１００に入力される。
【００３８】
周回メモリ１００に入力された上記フォーカスエラー信号ｓ１０は、加算器１３に入力され、フィードバック信号系２１から出力される信号ｓ１３と加算された後、当該周回メモリ１００より出力されると共に、フィードバック信号系２１に入力される。
【００３９】
フィードバック信号系２１に入力された信号ｓ１１は、フィルタ部１７に入力され、要素１８のｋ値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ１６ｂ及びローパスフィルタ１６ａで、フィルタリングされる。
【００４０】
上記フィルタ部１７においてフィルタリングされた信号ｓ１２は、メモリ１５に、直前のディスク1回転分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部１９に入力される。そして、位相補正部１９で位相量の補正がなされた後に、ゲイン要素１４においてゲインβが乗算され、フィードバック信号系２１より出力されて、加算器１３に入力される。
【００４１】
これ以降、周回メモリ１００において、メモリ１５に記憶された直前の１周期分の信号の位相を補正し、該補正後の信号にゲインを乗じた信号を、入力されたフォーカスエラー信号ｓ１０に対して加算する動作が、繰り返し行なわれる。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。
【００４２】
次に、本実施の形態１の周回メモリ１００による作用、効果について説明する。
まず、周回メモリ１００の導入理由について説明する。図３は、周回メモリ１００のフォーカス制御時の動作を説明するための図であり、図３において、２２はフォーカス制御における追従目標、２３はフォーカスアクチュエータを駆動させるためのアクチュエータの駆動信号、２４は上記追従目標と上記駆動信号の差から得られる誤差信号で、いずれもディスクの１周期（ディスク1回転分の周期）を示す。
【００４３】
光ディスク装置において、フォーカス制御を行うと、図３に示すようにフォーカス制御における追従目標２２として面振が発生し、この追従目標を追いかけるようにフォーカスアクチュエータを駆動する必要がある。そこで、周回メモリ１００を導入し、直前の１周期分の信号をメモリ１５に記憶し、これをフォーカスアクチュエータの駆動信号として利用することで、追従目標と駆動信号の差から得られる誤差信号（残留偏差）を０に近づけようとするものである。
【００４４】
図３に示すように、フォーカス制御における追従目標２２とアクチュエータ駆動信号２３の間に、位相進みや位相遅れといった位相誤差量が生じた場合には、追従目標と駆動信号の差から得られる誤差信号２４は、大きくなる。
【００４５】
そこで、本実施の形態１による周回メモリ１００では、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の１周期分の信号をメモリ１５に記憶し、フォーカスアクチュエータの駆動信号に変えることで、フォーカスアクチュエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、位相補正部１９において、例えば、フォーカスアクチュエータの感度、フィルタ部１７を通過することによって生じる位相遅れや、メモリ１５における書き込みタイミングと読み出しタイミングの時間差によって生じる位相遅れ、または位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。  
【００４６】
なお、本実施の形態１では、周回メモリ１００に入力される被補償信号ｓ１０が、フォーカスエラー信号である場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を０に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスク１１０の偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号ｓ１０としてトラッキングエラー信号を用いることで、十分に偏差を抑圧することができる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態１による周回メモリによれば、光ディスク装置における高倍速記録再生動作時のように、ディスクの面振または偏心量が大きい時など、直前の１周期分の信号と現在検出している信号とに大きな位相量の差分が生じる場合に、両信号の位相差を補正することとしたので、当該周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス・トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる。
【００４８】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係る周回メモリは、上記実施の形態１による周回メモリにおいて、ディスクの回転数が変化した場合においても、回転数に応じた位相補正を行い、適切な繰り返し制御を行えるようにするものである。
【００４９】
図４は、本実施の形態２による周回メモリ１００ａの構成を示す図である。
図４において、２５は光ディスク１１０を回転させるスピンドルモータのモータ回転数情報に基づいて、モータの回転数を検出し、該検出結果に基づいて位相補正部１９を制御する回転数検出部である。
【００５０】
また、本実施の形態２において、位相補正部１９は、モータの回転数に応じて位相補正量を設定する。例えば、光ディスク装置において、高倍速で記録再生動作を行った場合は、メモリ１５に記憶される直前の１周期前の信号は、低倍速で記録再生を行った場合に、メモリ１５に記憶される直前の１周期前の信号と比較して周期が早いため、位相量の誤差も大きくなる傾向にある。
【００５１】
そこで、回転数検出部２５は、記録再生時の光ディスク１１０の回転数を検出し、位相補正部１９は、該回転数に応じて、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正する。また、回転数検出部２５は、記録再生動作時のディスク回転数を検出するだけでなく、あらかじめ回転数の設定が決まっている場合でも、位相補正部１９によって、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正するようにすることができる。このような構成とすることで、ディスクの回転数に増減やＣＡＶまたはＣＬＶといったディスクの回転方式の違いに関らず、常に適切な位相補正を行うことができ、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、残留偏差を抑圧できるように、作用させることができる。
なお、図４におけるその他の構成要素は、上記実施の形態１と同様であるため、ここでは詳述しない。
【００５２】
次に、以上のように構成される周回メモリ１００ａの動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ１００ａに、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。このフォーカスエラー信号ｓ１０は、ディスクの面振れという周期性成分を持つものである。
【００５３】
まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ２０を介して要素１８にｋ値が設定される。また、回転数検出部２５では、記録再生時の光ディスク１１０の回転数が検出され、位相補正部１９に出力される。
【００５４】
次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光ディスク１１０が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面振れ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系においてフォーカスエラー信号ｓ１０が検出され、周回メモリ１００ａに入力される。
【００５５】
周回メモリ１００ａに入力された上記フォーカスエラー信号ｓ１０は、加算器１３に入力され、フィードバック信号系２１から出力される信号ｓ１３と加算された後、当該周回メモリ１００ａより出力されると共に、フィードバック信号系２１に入力される。
【００５６】
フィードバック信号系２１に入力された信号ｓ１１は、フィルタ部１７に入力され、要素１８のｋ値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ１６ｂ及びローパスフィルタ１６ａで、フィルタリングされる。
【００５７】
フィルタ部１７においてフィルタリングされた信号ｓ１２は、メモリ１５に、直前のディスク1周期分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部１９に入力され、位相補正部１９により、光ディスク１１０の回転数に基づいて、位相量の補正がなされた後に、ゲイン要素１４を介してフィードバック信号系２１より出力されて、上記加算器１３に入力される。
【００５８】
これ以降、周回メモリ１００ａにおいて、入力されたフォーカスエラー信号ｓ１０に対し、光ディスク１１０の回転数に応じて、メモリ１５に記憶された直前の１周期分の信号の位相補正を行い、この１周期前の信号にゲインを乗じた信号を加算する動作が繰り返し行なわれ、これにより定常偏差が十分に抑圧される。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。
【００５９】
また、本実施の形態２による周回メモリ１００ａにおいて、上述した実施の形態１と同様に、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の１周期分の信号をメモリ１５に記憶した信号を、フォーカスアクチュエータの駆動信号に変えることで、フォーカスアクチュエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、回転数検出部２５からのディスク回転数情報に基づいて、上記位相補正部１９において、例えば、フォーカスアクチュエータの感度、フィルタ部１７を通過することによって生じる位相遅れや、メモリ１５における書き込みタイミングと読み出しタイミングの時間差によって生じる位相遅れ、または位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。
【００６０】
また、本実施の形態２では、周回メモリ１００ａに入力される被補償信号ｓ１０が、フォーカスエラー信号である場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を０に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスクの偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号ｓ１０としてトラッキングエラー信号を用いることで、十分に偏差を抑圧することができる。
【００６１】
以上のように、本実施の形態２による周回メモリによれば、光ディスク装置における高倍速記録再生動作時のように、直前の１周期分の信号と現在検出している信号とに大きな位相量の差分が生じる場合に、光ディスク装置のディスク回転数に応じて、位相量の補正を行なうようにしたので、ディスクの回転数の増減に関らず、周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス・トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる。
【００６２】
（実施の形態３）
本実施の形態３に係る周回メモリは、上記実施の形態１による周回メモリにおいて、光ディスクの半径方向における光ピックアップの位置が変化した際にも、光ピックアップの位置情報に基づいて位相補正を行い、適切な繰り返し制御を行えるようにするものである。
【００６３】
図５は、本実施の形態３による周回メモリ１００ｂの構成を示す図である。
図５において、２６は光ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出し、該検出結果に基づいて位相補正部１９を制御する位置検出部である。
【００６４】
また、本実施の形態３において、位相補正部１９は、位置検出部２６により検出されたディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、位相補正量を設定する。例えば、光ディスク装置においてディスクの内周と外周で、メモリ１５に記憶される直前の１周期前の信号の周波数が変化したり、信号の振幅が異なる時など、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置によって、位相量の差が異なる場合に、位置検出部２６により光ピックアップの位置を検出し、この位置情報に基づいて、位相補正部１９により、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正する。
【００６５】
また、位置検出部２６は、記録再生動作時の光ピックアップの位置を検出するだけでなく、あらかじめ移動する位置が決まっていたり、推測できるような、ジャンプ時等においても、位相補正部１９によって、位相進みまたは位相遅れ量を補正するようにすることができる。このような構成とすることで、常に適切な位相補正を行うことができ、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、残留偏差を抑圧できるように、作用させることができる。
なお、図５において、その他の構成要素は、上記実施の形態１と同様であるため、ここでは詳述しない。
【００６６】
次に、動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ１００ｂに、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。上記フォーカスエラー信号ｓ１０は、ディスクの面振れという周期性成分を持つものである。
【００６７】
まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ２０を介して要素１８にｋ値が設定される。次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光ディスク１１０が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面振れ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系においてフォーカスエラー信号ｓ１０が検出され、周回メモリ１００ｂに入力される。また、位置検出部２６により、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置が検出され、位相補正部１９に出力される。
【００６８】
周回メモリ１００ｂに入力された上記フォーカスエラー信号ｓ１０は、加算器１３に入力され、フィードバック信号系２１から出力される信号ｓ１３と加算された後、当該周回メモリ１００ａより出力されると共に、フィードバック信号系２１に入力される。
【００６９】
上記フィードバック信号系２１に入力された信号ｓ１１は、フィルタ部１７に入力され、要素１８のｋ値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ１６ｂ及びローパスフィルタ１６ａで、フィルタリングされる。
【００７０】
フィルタ部１７においてフィルタリングされた信号ｓ１２は、メモリ１５に、直前のディスク1周期分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部１９に入力され、位置検出部２６によって検出された光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正がなされた後に、加算器１３にゲイン要素１４を介してフィードバック信号系２１より出力されて、上記加算器１３に入力される。
【００７１】
これ以降、周回メモリ１００ｂにおいて、入力されたフォーカスエラー信号ｓ１０に対し、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、メモリ１５に記憶された直前の１周期分の信号の位相補正を行い、１周期前の信号にゲインを乗じた信号を加算する動作が繰り返し行なわれ、これにより定常偏差が十分に抑圧されることになる。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。
【００７２】
また、上記実施の形態１と同様に、周回メモリ１００ｂにおいて、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の１周期分の信号をメモリ１５に記憶した信号を、フォーカスアクチュエータの駆動信号に変えることで、フォーカスアクチュエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、上述の位置検出部２６からの光ピックアップの位置情報に基づいて、上記位相補正部１９において、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。  
【００７３】
また、本実施の形態３では、周回メモリ１００ｂに入力される被補償信号ｓ１０が、フォーカスエラー信号である場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を０に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスクの偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号ｓ１０としてトラッキングエラー信号を用いることで、シーク動作やトラックジャンプ動作時においても、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正を適切に行うことができるため、十分に残留偏差を抑圧することができる。
【００７４】
以上のように、本実施の形態３による周回メモリによれば、光ディスク装置におけるシーク動作やジャンプ動作時など、直前の１周期分の信号と現在検出している信号との間に大きな位相量の差分が生じる場合に、光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正を行なうようにしたので、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に関らず、周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス・トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明による周回メモリは、繰り返し制御方式を有し、光ディスク装置におけるフォーカス・トラッキング制御の安定化と追従能力向上等に有用である。また光ディスク装置の高倍速化・高密度化の用途等にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１による周回メモリを備えた光ディスク装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１による周回メモリの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１による信号波形を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２による周回メモリの別の構成例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３による周回メモリの構成を示す図である。
【図６】図６は、従来の周回メモリの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  第１の加算器
２  アッテネーションゲイン
３  ローパスフィルタ
４  メモリ
５，６  ゲイン要素
７  第２の加算器
８  ローパスフィルタ
９  減算器
１０  絶対値検出器
１１  コンパレータ
１２  相関検出部
１３  加算器
１４  ゲイン要素
１５  メモリ
１６ａ  ローパスフィルタ
１６ｂ  ハイパスフィルタ
１７  フィルタ部
１８  要素  
１９  位相補正部
２０  コントローラ
２１  フィードバック信号系
２２  追従目標
２３  アクチュエータの駆動信号
２４  誤差信号
２５  回転数検出部
２６  位置検出部
１００，１００ａ，１００ｂ  周回メモリ
１１０  光ディスク
１１１  スピンドルモータ
１１２  光ヘッド
１１３  粗移動機構
１１４  記録・再生信号処理系
１１５  制御系
１１６  回転制御系
１１７  光ヘッド制御系
１１８  光ヘッド位置制御系
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【国際調査報告】
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2007094387.tif 000016
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