(57)【要約】【課題】本発明の目的とするところは、安定性が高く、高速な制御が可能な高性能なサーボ制御装置、サーボ制御方法、およびサーボ制御プログラムを提供することにある。【解決手段】本実施形態に記載のサーボ制御装置は、光ディスクにおいて欠陥が検出された場合に、ピックアップドライブ部に入力される信号が、欠陥が検出される前のトラッキングエラー信号に相当するピックアップ摸擬回路の出力信号と、欠陥検出中におけるピックアップ模擬回路の出力信号の差分信号となるような構成を有することとした。【選択図】図１
2007095219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体から記録情報を読取って読取情報を生成する光ピックアップのサーボ制御装置において、
前記光ピックアップのサーボ目標値からの変位量を示す誤差情報を前記読取情報から抽出する誤差情報抽出部と、
前記光ピックアップのサーボ位置を変更する駆動情報を生成する駆動部と、
前記駆動情報に基づいて変動する前記光ピックアップの位置情報を生成する前記光ピックアップの等価回路部と、
前記光ピックアップから出力される読取情報に基づいて、前記記録媒体の欠陥を検出する欠陥検出部と、
前記欠陥検出部から出力される欠陥検出情報に基づいて、前記誤差情報または前記位置情報を選択する選択部と、
を備えるサーボ制御装置において、
前記駆動部は、前記選択部から出力される情報に基づいて前記駆動情報を生成することを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のサーボ制御装置において、
前記位置情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記選択部は、前記欠陥検出部において欠陥が検出された場合には、前記記憶部に記憶された前記位置情報と、前記等価回路部から出力される位置情報との差分情報を生成することを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のサーボ制御装置において、
前記位置情報をあらかじめ定められた時間間隔で抽出する位置情報抽出部を更に備え、
前記記憶部は、前記位置情報抽出部において、あらかじめ定められた時間間隔で抽出された前記位置情報を少なくとも１つ以上記憶することを特徴とするサーボ制御回路。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のサーボ制御装置において、
前記等化回路部は、少なくとも一つの共振周波数を有する低周波数帯域通過回路を含むことを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れか一項に記載のサーボ制御装置において、
前記記憶部には、前記位置情報抽出部において抽出された位置情報が時間順に記憶されるとともに、前記欠陥検出部において欠陥が検出された場合には、前記記憶部に記憶された前記位置情報を保持することを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のサーボ制御装置において、
前記光ピックアップにおいて生成された前記読取情報に基づいて、制御情報を生成する制御情報生成部と、
前記記憶部に記憶された前記位置情報を前記制御情報に基づいて選択する制御部と、
を有することを特徴とするサーボ制御装置。
【請求項７】
記録媒体から記録情報を読取って読取情報を生成する光ピックアップのサーボ制御方法において、
前記光ピックアップのサーボ目標値からの変位量を示す誤差情報を前記読取情報から抽出する誤差情報抽出工程と、
前記光ピックアップのサーボ位置を変更する駆動情報を生成する駆動工程と、
前記駆動情報に基づいて変動する前記光ピックアップの位置情報を生成する前記光ピックアップの等価工程と、
前記光ピックアップから出力される読取情報に基づいて、前記記録媒体の欠陥を検出する欠陥検出工程と、
前記欠陥検出工程において検出される欠陥検出情報に基づいて、前記誤差情報または前記位置情報を選択する選択工程と、
を備えるサーボ制御方法において、
前記駆動工程において、前記選択工程において生成される情報に基づいて前記駆動情報を生成することを特徴とするサーボ制御方法。
【請求項８】
記録媒体から記録情報を読取って読取情報を生成する光ピックアップのサーボ制御装置に含まれるコンピュータを、
前記光ピックアップのサーボ目標値からの変位量を示す誤差情報を前記読取情報から抽出する誤差情報抽出部、
前記光ピックアップのサーボ位置を変更する駆動情報を生成する駆動部、
前記駆動情報に基づいて変動する前記光ピックアップの位置情報を生成する前記光ピックアップの等価回路部、
前記光ピックアップから出力される読取情報に基づいて、前記記録媒体の欠陥を検出する欠陥検出部、
前記欠陥検出部から出力される欠陥検出情報に基づいて、前記誤差情報または前記位置情報を選択する選択部、
として機能させるサーボ制御プログラムであって、
前記駆動部は、前記選択部から出力される情報に基づいて前記駆動情報を生成させる機能を有することを特徴とするサーボ制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、サーボ制御分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の情報通信技術の進展に伴い、高密度・大容量の情報記録媒体の研究開発が活発に進められている。このような記録媒体としては、光学式記録媒体、磁気記録媒体等がある。例えば、光学式記録媒体としては、ＣＤ（Compact disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクが知られている。次世代大容量光ディスクとしては、青色レーザを光源に用いた光ディスクおよびトラック間隔を狭めた光ディスクの研究開発が精力的に進められている。
【０００３】
上述した記録媒体の高密度化に応じて、記録再生装置の高性能化が必要とされている。特に、記録位置及び読取位置の制御を行うためのサーボ制御を含む記録読取位置制御装置の高性能化が重要である。
【０００４】
例えば、光ディスクを用いる記録・再生装置においては、記録及び読取に用いられる光ビームを目標とする記録位置又は読取位置への移動及びフォーカス合わせをし、その後もトラッキング制御及びフォーカス制御を行いつつ記録又は読取を行う必要がある。すなわち、トラッキング制御、フォーカシング制御等のサーボ制御を含む、ピックアップの記録読取位置制御装置の高速化、高精度化、高安定化などが求められている。
【０００５】
しかし、光ディスクにはディスクの製造時及びディスクを使用する際に形成される種々の傷、汚れ、指紋などの欠陥（ディフェクト）が存在し、上記したサーボ制御を安定に動作させる際の障害となる。このようなディフェクトが存在する場合、トラッキングエラーやフォーカスエラーなどの値が正しい値を示さないため、これらに従いアクチュエータを駆動するとサーボ制御が乱されることになる。
【０００６】
このようなディフェクトによるサーボ制御への悪影響を回避する方法として、ディフェクトを検出した場合には、例えば、ディフェクトの検出前のエラー値や、誤差信号の低域成分（積分信号）をサーボ制御信号として用いて、ディフェクトにより発生するいつわりの（目標値からの正しいずれ量を表さない）誤差信号によるサーボ不良を低減する方法が採られていた。
【０００７】
また、このようなディフェクト検出を行う場合であっても、ディフェクトの発生からディフェクトが検出されるまでには時間遅れ（検出遅れ時間、又は単に遅れ時間）が生じる。この遅れ時間の間はディフェクトの影響を受けた偽の誤差信号に基づいて制御が実行され、サーボ制御が乱される原因となっていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかしながら、上記したホールド値を用いた従来のサーボ制御においては、ホールド値が示す偏移量と実際の偏移量とがディフェクト発生中においてかけ離れることにより、ディフェクト終了後において過度現象が生じ、誤差信号の正常値への収束が遅れてサーボ制御が不安定になるという問題があった。また、例えば、指紋のように繰り返しディフェクトが現れるような場合は、ディフェクトとディフェクトの間隔が非常に短く、その間の有効区間内でサーボを安定な状態に引き込むことは困難であった。例えば、ディフェクトが繰り返し現れるような場合、通常の線形制御のみの場合では、一のディフェクト終了後、確実に引き込み動作が行われる前に次のディフェクトによってサーボ制御が乱されてしまう。これが連続的に繰り返されることにより位置ずれが徐々に積み重なって拡大されることにより安定なサーボ制御が困難になるという問題があった。
【特許文献１】特開２００２−８２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、安定性が高く、高速な制御が可能な高性能なサーボ制御装置、サーボ制御方法およびサーボ制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に記載のサーボ制御装置は、記録媒体から記録情報を読取って読取情報を生成する光ピックアップのサーボ制御装置において、前記光ピックアップのサーボ目標値からの変位量を示す誤差情報を前記読取情報から抽出する誤差情報抽出部と、前記光ピックアップのサーボ位置を変更する駆動情報を生成する駆動部と、前記駆動情報に基づいて変動する前記光ピックアップの位置情報を生成する前記光ピックアップの等価回路部と、前記光ピックアップから出力される読取情報に基づいて、前記記録媒体の欠陥を検出する欠陥検出部と、前記欠陥検出部から出力される欠陥検出情報に基づいて、前記誤差情報または前記位置情報を選択する選択部と、を備えるサーボ制御装置において、前記駆動部は、前記選択部から出力される情報に基づいて前記駆動情報を生成することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本願に最適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００１２】
（Ｉ）全体構成及び動作
始めに、実施形態に係るサーボ制御装置を含む光ディスク再生装置の全体構成について、図１を用いて説明する。また、実施形態に使用されるサーボ制御回路の概要構成について図２を用いて説明する。
【００１３】
なお、図１は、実施形態に係る光ディスク再生装置の概要構成例を示すブロック図である。図２は、サーボ制御回路の概要構成例を示すブロック図である。
【００１４】
まず、実施形態に係わる光ディスク再生装置Ｓの構成および概要動作について図１を用いて説明する。図１に示すように、ピックアップ（PUとも略称する）部２から照射されたレーザビームＬＢが光ディスク１において反射され、反射されたレーザビームＬＢは光ディスク１の情報層における情報およびランドトラック・グルーブトラック等の凹凸形状に応じて変化しており、その変化がピックアップ部２において電気信号Ｓｉに変換される。変換された電気信号Ｓｉを基に、信号処理部３においてトラッキングサーボ情報およびフォーカスサーボ情報など（トラッキングサーボ情報およびフォーカスサーボ情報を総称してサーボ情報とも称する）を解析する。ピックアップ部２から出力された電気信号Ｓｉは、信号処理部３で解析され、ピックアップ部２の位置を制御するためのトラッキングエラー信号（Ｓｔｅ信号）、フォーカスエラー信号（Ｓｆｅ信号）、およびディフェクトの有無を検出した結果としてのディフェクト信号（Ｓｄｅ信号）を、ピックアップ制御部（ＰＵ制御部とも称する）４に出力する。また、信号処理部３からは、ピックアップ制御部４に含まれる記憶部の何れかの記憶部を選択する制御信号Ｓｃがピックアップ制御部４に出力される。ピックアップ制御部４は、ピックアップドライブ信号Ｓｐｄをピックアップ模擬部（ＰＵ模擬部とも称する）５に出力する。
【００１５】
ピックアップ摸擬部５に入力されたピックアップドライブ信号Ｓｐｄは、ピックアップ摸擬部５において処理され、摸擬変位信号Ｓｐｓとしてピックアップ制御部４に入力される。ピックアップ制御部４は、トラッキングエラー信号（Ｓｔｅ信号）、フォーカスエラー信号（Ｓｆｅ信号）、ディフェクト（欠陥）の有無を検出した結果としてのディフェクト信号（Ｓｄｅ信号）、および摸擬変位信号（Ｓｐｓ信号）に基づいてピックアップドライブ信号Ｓｐｄをピックアップドライブ部６へ出力する。
【００１６】
ピックアップドライブ部６は、入力されたピックアップドライブ信号Ｓｐｄに基づいて、ピックアップ部２の移動及び静止を制御するピックアップ制御信号Ｓｐｍをピックアップ部２へ出力する。また、ピックアップドライブ部６は、信号処理部３から入力されたモータドライバ信号（図示せず）に基づいて、スピンドル制御信号Ｓｓｃをスピンドル７に出力する。スピンドル部７は、スピンドル制御信号Ｓｓｃに基づいて、光ディスク１を回転させる。
【００１７】
次に各構成部について具体的に説明する。
【００１８】
電気信号Ｓｉには、光ディスク１の情報層に記録された情報およびレーザビームＬＢの集光位置に関するフォーカスサーボおよびトラッキングサーボ情報等のサーボ情報が含まれている。
【００１９】
例えば、電気信号Ｓｉには、トラッキングエラー信号が含まれており、ピックアップ部２が光ディスク１の情報層の情報を読み出すためにトラッキング方向に適切な位置にあるか否かを判断するための情報が含まれている。また、電気信号Ｓｉには、フォーカスエラー信号が含まれており、ピックアップ部２が光ディスク１の情報層の情報を読み出すためにフォーカス方向に適切な位置にあるか否かを判断するための情報が含まれている。
【００２０】
信号処理部３には、電気信号Ｓｉが入力される。信号処理部３は、電気信号Ｓｉに含まれる各種情報を演算処理し、ピックアップ部２が光ディスク１のトラッキング方向に対して適切な位置にあるか否かをあらわすトラッキングエラー信号Ｓｔｅ、ピックアップ部２が光ディスク１のフォーカス方向に対して適切な位置にあるか否かをあらわすフォーカスエラー信号Ｓｆｅ、および光ディスク１に、光ディスクの製造時または光ディスクを使用する際に形成される種々の傷、汚れ、指紋などの欠陥（ディフェクト）が存在した場合に変化するディフェクト信号Ｓｄｅを出力する。
【００２１】
また、信号処理部３は、符号化されて光ディスク１に記録された情報を含む電気信号Ｓｉに対して復号化処理を行うことにより、デジタル映像／音声信号（図示せず）を生成し、出力する。
【００２２】
さらに、信号処理部３は、入力された電気信号Ｓｉから、スピンドル部７をあらかじめ定められた回転数で回転させるためのモータドライバ信号（図示せず）およびピックアップ部２（またはピックアップ部２内部の対物レンズ）を複数のトラックまたはグルーブ間を移動させるための信号であるピックアップ移動信号（図示せず）を生成してピックアップドライブ部６へ出力する。
【００２３】
ピックアップドライブ部６は、入力されたモータドライバ信号を基にスピンドル部７を駆動するために必要な電圧まで増幅してからモータ制御信号Ｓｓｃを出力する。また、ピックアップドライブ部６は、入力されたピックアップドライブ信号Ｓｄｐをピックアップ部２（またはピックアップ内部の対物レンズ）を駆動させるために必要な電流まで増幅してからピックアップ制御信号Ｓｐｍを出力する。
【００２４】
スピンドル部７は、入力されたモータ制御信号Ｓｓｃに基づいて、光ディスク１を回転させる。
【００２５】
ピックアップ制御部４には、信号処理部３において生成されたトラッキングエラー信号Ｓｔｅ、フォーカスエラー信号Ｓｆｅおよびディフェクト信号Ｓｄｅが入力される。
【００２６】
ディフェクト信号Ｓｄｅがピックアップ部２のレーザビームＬＢの光ディスク１上における焦点位置において欠陥を抽出している状態を示していない場合（例えば、Ｌｏｗ状態（ディフェクト信号Ｓｄｅのレベルが低い状態））には、ピックアップドライブ６に入力されるピックアップドライブ信号Ｓｐｄは、信号処理部３において生成されたトラッキングエラー信号Ｓｔｅおよびフォーカスエラー信号Ｓｆｅを基に生成された信号となる。このようにして、ディフェクト信号Ｓｄｅが光ディスク１において欠陥を抽出していない場合には、ピックアップ部２を、光ディスク１においてトラッキング方向およびフォーカス方向に追随性よくサーボ制御することができる。
【００２７】
また、ピックアップ模擬部５の出力信号である摸擬変位信号Ｓｐｓは、ピックアップ制御部４において、デジタル信号に変換された後に、ピックアップ制御部４に含まれる一つ以上の記憶部に記憶される。摸擬変位信号Ｓｐｓを電気信号に変換するタイミングはあらかじめ定められた時間間隔で行われる。例えば、４０マイクロ秒単位で行うことができる。
【００２８】
ディフェクト信号Ｓｄｅがピックアップ部２のレーザビームＬＢの光ディスク１上における焦点位置において欠陥を抽出している状態を示している場合（例えば、Ｈｉｇｈ状態（ディフェクト信号Ｓｄｅのレベルが高い状態））には、欠陥が発見される前における摸擬変位信号Ｓｐｓと欠陥が発見された後における摸擬変位信号Ｓｐｓとの差を演算して、その演算結果を摸擬エラー信号Ｓｓｅ（図２参照）とする。そしてこの摸擬エラー信号Ｓｓｅをピックアップ制御部４からピックアップドライブ信号Ｓｐｄとして、ピックアップ部６およびピックアップ模擬部５へ出力する。
【００２９】
このように、ピックアップ部６に入力されたピックアップドライブ信号Ｓｐｄによって、光ディスク１における欠陥によるピックアップ部２の変位をいち早く修正して、光ディスク１におけるトラッキング方向およびフォーカス方向のサーボ制御を的確に行うことができる。
【００３０】
ピックアップ模擬部５には、ピクアップ制御部４において生成されたピックアップドライブ信号Ｓｐｄが入力される。ピックアップ模擬部５には、ピックアップ部２の機械特性を電気特性に変換する回路が含まれる。
【００３１】
例えば、ピックアップ模擬部５は、共振回路部を少なくとも一つ以上有する、一次又は多次の低域周波数通過フィルタを含む回路で構成される。
【００３２】
（II）本願の実施形態
次に、図２、図３および図４を用いて、本実施形態について説明する。本実施形態は、光ディスク１にディフェクトがある場合における、サーボ制御装置の動作を説明した実施形態である。
【００３３】
図２は、図１におけるピックアップ制御部４とピックアップ模擬部５の詳細構成をあらわすブロック図である。図３は、図２におけるピックアップ変位摸擬フィルタの周波数特性をあらわした図である。図４は、本実施形態におけるサーボ制御に関する信号類のタイミングチャートである。
【００３４】
最初に図２の詳細構成のうち、点線で囲まれたピックアップ制御部４について説明する。
【００３５】
ピックアップ制御部４は、トラッキングエラー信号Ｓｔｅまたはフォーカスエラー信号Ｓｆｅが入力されるバッファ回路４０１と、ディフェクト信号Ｓｄｅに基づいて、バッファ回路４０１の出力信号または摸擬エラー信号Ｓｓｅの何れかの信号を選択する選択回路４０２と、選択回路４０２の出力信号の高周波成分を強調するサーボイコライザー回路（ＳＲＶ．ＥＱ．とも称する）４０３と、ピックアップ模擬部５の出力信号である摸擬変位信号Ｓｐｓが入力されるローパスフィルター（ＬＰＦとも称する）４０４と、ローパスフィルター４０４の出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換回路（Ａ／Ｄ変換回路とも称する）４０５と、記憶領域４１０内にある、Ａ／Ｄ変換回路４０５の出力信号であるデジタル信号Ｄ１を記憶する記憶部４１１と、記憶部４１１に記憶されているデジタル信号よりもあらかじめ定められた時間前にＡ／Ｄ変換回路４０５によってＡ／Ｄ変換されたデジタル信号Ｄ２を記憶する記憶部４１２と、記憶部４１２に記憶されているデジタル信号Ｄ２よりもあらかじめ定められた時間前にＡ／Ｄ変換回路４０５によってＡ／Ｄ変換されたデジタル信号Ｄ３を記憶する記憶部４１３と、記憶部４１３に記憶されているデジタル信号Ｄ３よりもあらかじめ定められた時間前にＡ／Ｄ変換回路４０５によってＡ／Ｄ変換されたデジタル信号Ｄ４を記憶する記憶部４１４と、制御信号Ｓｃによって選択されたデジタル信号（デジタル信号Ｄ１乃至Ｄ４の何れか一つのデジタル信号）をデジタル信号からアナログ信号に変換するデジタル／アナログ変換回路（Ｄ／Ａ変換回路とも称する）４０６と、Ｄ／Ａ変換回路４０６の出力信号と摸擬変位信号Ｓｐｓとの差分信号である差分信号Ｓｄｇを生成する差分生成回路４０７と、差分生成回路４０７の出力信号を入力して摸擬エラー信号Ｓｓｅを出力するバッファ回路４０８とから構成されている。
【００３６】
次に、各回路ブロックについて説明する。
【００３７】
選択回路４０２は、図１のピックアップドライブ部６へ出力する信号を選択する回路である。選択される信号は、トラッキングエラー信号Ｓｔｅ若しくはフォーカスエラー信号Ｓｆｅ、又は摸擬エラー信号Ｓｓｅである。信号処理部３から出力されるディフェクト信号Ｓｄｅが光ディスク１に欠陥がないことをあらわしている場合（例えば、Ｌｏｗ状態（ディフェクト信号Ｓｄｅのレベルが低い状態））には、トラッキングエラー信号Ｓｔｅおよびフォーカスエラー信号Ｓｆｅが選択される。そして、トラッキングエラー信号Ｓｔｅおよびフォーカスエラー信号Ｓｆｅが、サーボイコライザー回路４０３を介して、ピックアップドライブ信号Ｓｐｄとして、ピックアップドライブ部６に供給される。
【００３８】
また、記憶部４１１、記憶部４１２、記憶部４１３および記憶部４１４には、あらかじめ定められた時間間隔で、Ａ／Ｄ変換回路４０５において、摸擬変位信号Ｓｐｓをアナログ信号からデジタル信号に変換した値が記憶されている。これらの記憶部４１１乃至４１４には、ディフェクトが信号処理部３で検出される前の摸擬変位信号Ｓｐｓのデジタル値が記憶される。図２では、記憶部４１１乃至４１４の４つの記憶部が記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、記憶領域４１０内において任意の個数および記憶容量を設定することができる。
【００３９】
また、信号処理部３から出力されるディフェクト信号Ｓｄｅが光ディスク１に欠陥があることをあらわしている場合（例えば、Ｈｉｇｈ状態（ディフェクト信号Ｓｄｅのレベルが高い状態））には、Ａ／Ｄ変換回路４０５のＡ／Ｄ変換動作が停止されると共に、記憶部４１１乃至４１４に記憶された値はそのまま記憶された状態（ＨＯＬＤ）になる。
【００４０】
さらに、信号処理部３から出力される制御信号Ｓｃによって、Ｄ／Ａ変換回路４０６に入力される、デジタル信号の値（記憶部４１１乃至４１４の何れか一つに記憶されている摸擬変位信号Ｓｐｓのデジタル値）が選択される。つまり、ディフェクト信号ＳｄｅがＨｉｇｈ状態になると、記憶部４１１乃至４１４に記憶された値はＨＯＬＤされ、制御信号Ｓｃによって選択された記憶部のデジタル値が、Ｄ／Ａ変換回路４０６に入力されるのである。
【００４１】
その後、再び、信号処理部３から出力されるディフェクト信号Ｓｄｅが光ディスク１に欠陥がないことをあらわしている状態になると、記憶部４１１乃至４１４には、あらかじめ定められた時間間隔で、Ａ／Ｄ変換された摸擬変位信号Ｓｐｓのデジタル値が、逐次記憶される。
【００４２】
ディフェクト信号ＳｄｅがＬｏｗ状態の場合は、選択回路４０２の出力信号はトラッキングエラー信号Ｓｔｅおよびフォーカスエラー信号Ｓｆｅとなる。また、ディフェクト信号ＳｄｅがＨｉｇｈ状態の場合には、選択回路４０２の出力信号は摸擬エラー信号Ｓｓｅとなる。
【００４３】
ここで、例えば、光ディスク１の線速度が５（ｍ／ｓ）の場合において、ディフェクトが検出された光ディスク１上の位置から、１ｍｍ手前のトラック位置から摸擬変位信号Ｓｐｓが必要な場合には、式（１）によって計算される２００マイクロ秒前からＡ／Ｄ変換回路４０５において、摸擬変位信号ＳｐｓがＡ／Ｄ変換されている必要がある。
（数１）
１（ｍｍ）／５（ｍ／ｓ）＝２００μ秒           ・・・  （式１）
また、Ａ／Ｄ変換回路４０５においてサンプリングする時間間隔を４０マイクロ秒とした場合には、式（２）において計算される４つの記憶部が必要になる。
（数２）
２００（マイクロ秒）／５０（マイクロ秒）＝４   ・・・  （式２）
また、一つの記憶部の記憶容量が２の８乗段階を表現できる８ビットであるとすると、４つの記憶部に必要な記憶容量は、８ビットの４倍の３２ビットである。
【００４４】
差分生成回路４０７は、ディフェクトが検出されている間、ピックアップ模擬部５から出力される摸擬変位信号Ｓｐｓと、記憶領域４１０に含まれる記憶部４１１乃至４１４の中で制御信号Ｓｃにより選択された記憶部のデジタル値との差分信号Ｓｄｇを生成する。また、差分信号Ｓｄｇは、バッファ回路４０８を経由して摸擬エラー信号Ｓｓｅに変換される。
【００４５】
制御信号Ｓｃは、ＬＰＦ１０５を介してＡ／Ｄ変換された摸擬変位信号Ｓｐｓのデジタル値が記憶されている記憶部４１１乃至４１４の何れかを選択する。記憶部４１１乃至４１４に記憶されているデジタル値の何れかを選択するかは、光ディスク１において発生したディフェクトの種類によって決定される。また、ディフェクトが、電気信号ＳｉにおけるＲｆ信号から検出された場合、あるいはトラッキングサーボ情報によってディフェクトが検出された場合、フォーカスサーボ情報によってディフェクトが検出された場合などのディフェクトが検出された信号などのようにどの情報に基づいてディフェクトが検出されたかによって、記憶部４１１乃至４１４に記憶されている摸擬変位変位信号Ｓｐｓのデジタル値の何れかを選択する。
【００４６】
次にピックアップ（ＰＵ）摸擬部５について説明する。
【００４７】
ピックアップ模擬部５は、バッファ部５１およびピックアップ（ＰＵ）変位摸擬フィルタ５２から構成される。
【００４８】
バッファ部５１は、サーボイコライザー回路４０３の出力信号であるピックアップドライブ信号Ｓｐｄを入力してインピーダンス変換を行う。
【００４９】
ピックアップ（ＰＵ）変位摸擬フィルタ５２は、共振回路を少なくとも一つ以上有する低周波数帯域通過フィルタによって構成される。
【００５０】
例えば、図３においてピックアップ変位摸擬フィルタ５２の一例を示した。図３は、ピックアップ部２の機械的な周波数特性を電気的な特性に変換したものである。
【００５１】
図３（１）において横軸はピックアップ変位模擬フィルタ５２に入力される信号（ピックアップドライブ信号Ｓｐｄ）およびピックアップ変位模擬フィルタ５２から出力される信号（摸擬変位信号Ｓｐｓ）の周波数（frequency）をHｚ単位であらわしており、縦軸はピックアップ変位模擬フィルタ５２へ入力される信号（ピックアップドライブ信号Ｓｐｄ）とピックアップ変位模擬フィルタ５２から出力される信号（摸擬変位信号Ｓｐｓ）間の利得をデシベル（ｄＢ）であらわしている。
【００５２】
すなわち、図３（１）におけるピックアップ変位摸擬フィルタ５２の周波数と利得との関係は、ピックアップ部２内部の対物レンズを移動させるアクチュエータに与えられる機械的な駆動力（ピックアップ部２内部の対物レンズにピックアップ制御信号Ｓｐｍとしてピックアップドライブ部２を介して印加されるピックアップドライブ信号Ｓｐｄの高さに基づいて発生する駆動力）と、その駆動力によってピックアップ部２内部の対物レンズを通過したレーザビームＬＢが光ディスク１のトラック又はグルーブの中心位置にある場合からの変位量（トラッキングエラー信号Ｓｔｅの高さ）との関係をあらわす一例である。
【００５３】
具体的には、図３（１）における縦軸は、ピックアップ変位模擬フィルタ５２に入力されるピックアップドライブ信号Ｓｐｄの高さとピックアップ変位模擬フィルタ５２から出力される摸擬変位信号Ｓｐｓの高さとの関係をあらわす。例えばピックアップドライブ信号Ｓｐｄの周波数が１０Ｈｚの場合には、縦軸の値が０ｄｂとなるので、ピックアップ変位模擬フィルタ５２に入力される周波数１０Ｈｚのピックアップドライブ信号Ｓｐｄの高さとピックアップ変位模擬フィルタ５２から出力される周波数１０Ｈｚの摸擬変位信号Ｓｐｓの高さは同じである。
【００５４】
これは、ピックアップ部２に与えられる駆動力（ピックアップ部２内部の対物レンズにピックアップ制御信号Ｓｐｍとしてピックアップドライブ部２を介して印加されるピックアップドライブ信号Ｓｐｄの高さ）とその駆動力によってピックアップ部２が移動することによって発生するトラッキングエラー信号Ｓｔｅの高さ（レーザビームＬＢが光ディスク１のトラック又はグルーブの中心位置にある場合からの変位量をあらわす。）が同じ値であることをあらわす。
【００５５】
さらに、図３（１）中において周波数が８００Ｈｚの場合には、利得が約−４０ｄＢになっているので、ピックアップ変位模擬部フィルタ５２に入力される８００Ｈｚのトラッキングエラー信号Ｓｔｅの高さと、ピックアップ変位模擬部フィルタ５２から出力される８０００Ｈｚの摸擬変位信号Ｓｐｓの高さは１対１／１００となる。これは、ピックアップ部２にピックアップ制御信号Ｓｐｍとしてピックアップドライブ部２を介して印加されるピックアップドライブ信号の高さの１／１００が、トラッキングエラー信号Ｓｔｅの高さとなることをあらわす。
【００５６】
また、図３（１）は、周波数が約８０Ｈｚから周波数が増加するに従って利得が減衰していく様子をあらわしている。８０Hz付近に共振点があり約１０ｄBほど利得が増加している。これはピックアップ部２の機械的な低次共振周波数と一致するようになっている。
【００５７】
さらに、ピックアップ部２に他の共振周波数がある場合には、前記８０Ｈｚの共振点と同様に、図３（１）の周波数特性においてその共振点あらわすことができる。約１００ＨＺ以上の高周波数になるほど、約１２ｄＢ／オクターブ（ｏｃｔ）で減衰するように図３（１）においてあらわされているが本実施例はこれに限定されるわけではなく、ピックアップ部２に対応した多次の減衰特性をあらわすように設定することが可能である。
【００５８】
図３（２）は、周波数と位相との関係をあらわした図である。横軸はピックアップドライブ信号Ｓｔｄおよび摸擬変位信号Ｓｐｓの周波数（frequency）をHｚ単位であらわしており、１０Hzから１０ｋHzまでをあらわしている。縦軸は位相をあらわしており０度（degree）から周波数が高くなるに従って−１８０度まで回転する様子をあらわしている。８０Hz付近の共振点をほぼ中心として、位相が０度から−１８０度に回転している。
【００５９】
図４は、本実施形態における欠陥（ディフェクト）の検出を示すディフェクト信号Ｓｄｅ、ピックアップを移動させるためのピックアップドライブ信号Ｓｐｄ、ピックアップ変位摸擬フィルタ５２の出力信号である摸擬変位信号Ｓｐｓおよび差分生成回路４０７において生成される摸擬エラー信号Ｓｓｅの変化を時間経過に従って表したタイミングチャートである。
【００６０】
まず、ディフェクト信号Ｓｄｅに注目する。
【００６１】
時刻ａにおいて光ディスク１のディフェクトにピックアップ部２の光ビームＬＢの焦点が結像される。しかし、信号処理部３において前記ディフェクトが認識されるのは、回路処理等の時間遅れによって時刻ｂになる。ディフェクトが信号処理部３において検出されなくなるのは時刻ｃである。ディフェクト信号Ｓｄｅは、時刻ｂから時刻ｃまでの時間においてアクティブ状態となる。具体的には、図４においてＨｉｇｈ状態となる。
【００６２】
次に、ピックアップドライブ信号Ｓｐｄに注目すると、時刻ｂまでは、光ディスク１にいてディフェクトが検出されていない（ディフェクト信号が非アクティブ状態（Ｌｏｗ状態））ので、トラッキングエラー信号Ｓｔｅ（摸擬エラー信号Ｓｓｅと同等である。）が選択回路４０２において選択される。そして、トラッキングエラー信号Ｓｔｅはサーボイコライザー回路４０３を介してピックアップドライブ信号Ｓｐｄとなる。
【００６３】
この場合において、ピックアップ変位摸擬フィルタ５２の回路特性がピックアップ部２の機械特性と同一であって、ピックアップ部２から照射される光ビームＬＢの焦点にディフェクトがない場合には、摸擬変位信号Ｓｐｓとトラッキングエラー信号Ｓｔｅとは、ほぼ同一の信号となる。
【００６４】
さらに、ピックアップドライブ信号Ｓｐｄにおいて、時刻ｂから時刻ｃまでの間の時間は、光ディスク１のディフェクトが信号処理部３において検出されているので、図２における選択回路４０２は、摸擬エラー信号Ｓｓｅを選択する。摸擬エラー信号Ｓｓｅは、選択回路４０２またはサーボイコライザー回路４０３において極性が反転されて、ピックアップドライブ信号Ｓｐｄとなる。
【００６５】
時刻ｃ以降は、信号処理部３において光ディスク１のディフェクトが検出されていないので、選択回路４０２は、トラッキングエラー信号Ｓｔｅを選択して、選択回路４０２またはサーボイコライザー回路４０３においてトラッキングエラー信号Ｓｔｅの極性が反転されて、ピックアップドライブ信号Ｓｐｄとして出力される。この場合のトラッキングエラー信号Ｓｔｅと摸擬変位信号Ｓｐｓはほぼ同一の信号波形となる。
【００６６】
ピックアップドライブ信号Ｓｐｄは、光ディスク１にあるディフェクトを信号処理部３において検出した（時刻ｂ）後に、直ちに、ディフェクトによって光ディスク１上の情報が記録されているトラックまたはグルーブからピックアップ部２内の対物レンズが変位してしまった方向と逆の方向に戻すようにピックアップドライブ信号Ｓｐｄを出力しているので、ディフェクトを検出しても速やかにピックアップ部２内の対物レンズを介して照射されている光ビームＬＢの焦点を前記トラックまたはグルーブの中心に戻すことができるようになっている。
【００６７】
摸擬変位信号Ｓｐｓは、ローパスフィルター４０４を経由してあらかじめ定められた時間間隔毎にＡ／Ｄ変換器４０５によってデジタル信号に変換された後に、記憶部４１１に記憶される。例えば、図４においては、ディフェクト信号Ｓｄｅによってディフェクトが検出される時刻ｂの直前における時刻ｓにおける摸擬変位信号Ｓｐｓの値（Ｚ）が記憶部の何れかに記憶されている。時刻ｓから時刻ｂまでの時間は、例えば、数十マイクロ秒ある場合が想定されるが、ディフェクトの検出時刻とＡ／Ｄ変換器４０のサンプリング時間間隔とは同期していないため、時間間隔ｄは、サンプリング時間間隔以下のあらゆる値を取る可能性がある。この場合、信号処理部３は、記憶部４１１乃至４１４の何れかの摸擬変位信号Ｓｐｓのデジタル値を制御信号Ｓｃによって選択して、差分生成回路４０７の入力値として選択制御することができる。
【００６８】
摸擬エラー信号Ｓｓｅは、バッファ回路４０８の出力である。光ディスク１上のディフェクトが検出される時刻ｂ以前は、摸擬変位信号Ｓｐｓの極性を反転した値として、バッファ回路４０８から出力される。ディフェクトが検出される時刻ｂ以降は、時刻ｂ以前のピックアップ部２による通常のトラッキング（ディフェクトがない状態）が行われている摸擬変位信号Ｓｐｓの時刻ｓにおけるサンプリング値（Ｚ）の値と、摸擬変位信号Ｓｐｓの差分が差分生成回路４０７において演算され、バッファ回路４０８を介して出力される。この摸擬エラー信号Ｓｓｅの波形が時刻ｂから時刻ｃにおける波形となる。時刻ｃにおいて、信号処理部３においてディフェクトが検出されなくなると、差分生成回路４０７は、摸擬変位信号Ｓｐｓの極性を逆にした値を出力する。従って、時刻ｃ以降は、摸擬変位信号Ｓｐｓと摸擬エラー信号Ｓｓｅとは同じ信号波形となる。
【００６９】
次に、本実施形態におけるサーボ制御装置について、図５におけるフローチャートを用いて説明する。
【００７０】
ステップＳ１において、信号処理部３において光ディスク１において欠陥が検出されたか否かが判定される。欠陥が検出されない場合（Ｓ１：ＮＯ）には、ステップＳ２に進む。欠陥が検出された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、ステップＳ３に進む。
【００７１】
ステップＳ２において、ピックアップドライブ部６に入力されるピックアップドライブ信号Ｓｐｄには、トラッキングエラー信号Ｓｔｅが選択回路部４０２において選択される。ディフェクトが検出されない場合には、ステップＳ１およびステップＳ２の動作を繰り返す。
【００７２】
ステップＳ３においては、信号処理部３において光ディスク１の欠陥が検出された場合には、記憶領域４１０の記憶部４１１乃至４１４に記憶された摸擬変位信号Ｓｐｓを更新せずに、保持状態とする。次にステップＳ４に進む。
【００７３】
ステップＳ４において、記憶部４１１乃至４１４に記憶された摸擬変位信号Ｓｐｓのうち任意の記憶された信号を信号処理部３が選択すると共に、現在のピックアップ部２の摸擬変位信号Ｓｐｓとの差分を差分生成回路４０７において演算して、サーボイコライザー回路４０３を介して、ピックアップドライブ信号Ｓｐｄとしてピックアップドライブ部６に出力する。そして、ステップＳ５に進む。
【００７４】
ステップＳ５においては、信号処理部３において光ディスク１の欠陥が検出されたか否かが判定される。引き続き、信号処理部３において欠陥が検出される場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）には、ステップＳ４の動作を繰り返す。信号処理部３において欠陥が検出されなくなった場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、ステップＳ２に進み、ピックアップドライブ部６に入力されるピックアップドライブ信号Ｓｐｄには、トラッキングエラー信号Ｓｔｅが選択されるようになる。
【００７５】
なお、本実施形態においては、サーボ信号としてトラッキングサーボ信号について説明したが、本願はこれに限定されるわけではなく、フォーカスサーボ信号についても、上記の実施形態と同様に適用することができる。
【００７６】
さらに、本実施形態においては、Ａ／Ｄ変換器４０５およびＤ／Ａ変換器４０６を使用して、記憶領域４１０においてのみデジタル信号を取り扱う場合を説明したが、本願はＡ／Ｄ変換器４０５およびＤ／Ａ変換器４０６を使用することなく実施することが可能である。
【００７７】
すなわち、図２における全ての信号をデジタル信号として取り扱うことが可能である。この場合には、図２における信号処理は、例えばＤＳＰ（Digital Signal  Processor）において構成することが可能になる。また、Ａ／Ｄ変換器４０５は信号処理部３に設けることができ、Ｄ／Ａ変換器４０６はピックアップドライブ部６に設けることができる。
【００７８】
さらに、図５のフローチャートに対応するプログラムを、フレキシブルディスク等の記録媒体に予め記録しておき、或いはインターネット等のネットワークを介して予め記録しておき、これを汎用のマイクロコンピュータ等により読み出して実行することにより、当該汎用のマイクロコンピュータ等を実施形態に係わるＣＰＵとして機能させることも可能である。
【００７９】
以上述べてきたように、本実施形態に記載のサーボ制御装置によれば、光ディスクにおいて欠陥が検出された場合に、ピックアップドライブ部に入力される信号が、欠陥が検出される前のトラッキングエラー信号に相当するピックアップ等価信号と、欠陥検出中におけるピックアップ模擬部の出力信号であるピックアップ等価信号の差分信号であるために、ピックアップを所望の位置に戻す制御を通常のサーボ制御と同様に行うことができる。したがって、従来の欠陥を検出した場合のピックアップから照射されるレーザビームの焦点の位置制御よりも、より早い時間で、ピックアップおよびピックアップの焦点位置を整定させることができるようになった。
【００８０】
また、記憶部に記憶されるデータ容量が小さいので、大きなメモリを必要とせずに、かつ、特にデジタル制御の場合にはピックアップの変位の摸擬を精度よく行うことが可能となり、従来よりも正確なピックアップの制御を行うことができる。
【００８１】
さらに、欠陥が検出される前は、トラッキングエラー信号またはフォーカスエラー信号に基づいて、ピックアップおよびピックアップから照射されるレーザビームの焦点位置が制御される。しかし、欠陥が検出された場合には、ピックアップ模擬部における光ピックアップ等価信号に基づいて、ピックアップおよびピックアップから照射されるレーザビームの焦点位置が制御される。したがって、従来よりも高速なピックアップ等の位置制御が可能になる。
【００８２】
さらに、光ピックアップ等価信号は、任意の間隔でサンプリングすることが可能なので、光ディスクにおける欠陥の大きさや種類を事前に考慮して、欠陥を検出する前における正常なトラッキングエラー信号またはフォーカスエラー信号に相当する光ピックアップ等価信号を記憶することができるようになる。
【００８３】
さらに、ピックアップの機械特性において高次共振が複数あるような場合であっても、正確にピックアップ摸擬部を構成することができ、摸擬変位信号とトラッキングエラー信号またはフォーカスエラー信号とを殆ど等価なものとして扱うことが可能となる。
【００８４】
さらに、欠陥を検出した時点において、摸擬変位信号の記憶部への記憶動作を止めてなおかつ保持することができるので、欠陥検出前における摸擬変位信号を後から使用することができるようになる。このようにして欠陥検出前の摸擬変位信号の偏差を目標としてピックアップドライブ信号を生成することができるようになる。
【００８５】
さらに、欠陥を検出した読取信号の情報に基づいて、記憶部に記憶された一つ以上の摸擬変位信号の中から最適な摸擬変位信号を選択することができるので、欠陥によるピックアップの変位をより所望の位置に戻すことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施形態に係る光ディスク再生装置の概要構成例を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係わるピックアップ制御部とピックアップ模擬部との詳細構成をあらわす図である。
【図３】実施形態におけるピックアップ模擬部の周波数特性をあらわす図である。
【図４】実施形態における各信号波形の変化の様子をあらわすタイミングチャートである。
【図５】実施形態におけるサーボ制御装置の動作をあらわすフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１  …  光ディスク
２  …  ピックアップ部
３  …  信号処理部
４  …  ピックアップ制御部
５  …  ピックアップ摸擬部
６  …  ピックアップドライブ部
７  …  スピンドル部
ＬＢ  …  レーザビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007095219.tif 000006
【図５】
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