(57)【要約】      （修正有）【課題】隣接トラックサーボ（ＡＴＳ）の安定化を図る。【解決手段】ＡＴＳ制御系において、トラッキングサーボフィードバックループ内のトラッキング誤差信号に基づくサーボ演算部からの出力信号に対し、対物レンズを駆動するトラッキング機構の伝達特性を模した第１のフィルタ処理を施して得たＡＴＳ光の照射スポット位置の推定値と、記録光の照射スポット位置とＡＴＳ光の照射スポット位置との間の距離の値とに基づき、トラッキングサーボ制御部によるトラッキングサーボ制御の制御目標値の推定値を算出すると共に、推定値に対してトラッキングサーボループの伝達特性ゲインを全周波数帯域で０ｄＢ以下に抑制するための第２のフィルタ処理を施して生成した制御信号を、トラッキングサーボループに対して与えるフィードフォワード制御系を設ける。【選択図】図８
2012089198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスク記録媒体に対し、共通の対物レンズを介して記録光と隣接トラックサーボ用のＡＴＳ光とを照射するように構成されると共に、上記ＡＴＳ光の上記光ディスク記録媒体からの反射光を受光するように構成された光照射・受光部と、
上記光ディスク記録媒体を回転駆動する回転駆動部と、
上記対物レンズを上記光ディスク記録媒体の半径方向に平行な方向であるトラッキング方向に駆動するトラッキング機構と、
上記光照射・受光部により得られる上記ＡＴＳ光についての受光信号に基づき、上記光ディスク記録媒体に記録されたマーク列に対する上記ＡＴＳ光の照射スポット位置の誤差を表すトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成部と、
上記トラッキング誤差信号に基づいて上記トラッキング機構を駆動することで、上記対物レンズについてのトラッキングサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御部と
を備えると共に、
上記トラッキングサーボ制御部が、
トラッキングサーボループとしてのフィードバックループ内において上記トラッキング誤差信号に基づくサーボ演算を行うサーボ演算部と、
上記サーボ演算部からの出力信号に対し上記トラッキング機構の伝達特性を模した第１のフィルタ処理を施して得た上記ＡＴＳ光の照射スポット位置の推定値と、上記記録光の照射スポット位置と上記ＡＴＳ光の照射スポット位置との間の距離の値とに基づき、上記トラッキングサーボ制御部によるトラッキングサーボ制御の制御目標値の推定値を算出すると共に、当該推定値に対して、上記トラッキングサーボループの伝達特性ゲインを全周波数帯域で０ｄＢ（デシベル）以下に抑制するための第２のフィルタ処理を施して生成した制御信号を、上記トラッキングサーボループに対して与えるフィードフォワード制御部とを備えて構成される
記録装置。
【請求項２】
上記フィードフォワード制御部は、
上記ＡＴＳ光の照射スポット位置の推定値に上記記録光の照射スポット位置と上記ＡＴＳ光の照射スポット位置との間の距離の値を加算して得た上記記録光の照射スポット位置の推定値を過去所定時間分記憶可能とされ、記憶した上記推定値のうち上記光ディスク記録媒体の１回転分の時間に満たない時間だけ過去の上記推定値を順次読み出す先読みメモリ部を少なくとも有する位相特性改善処理部であって、当該位相特性改善処理部の出力に基づき上記第２のフィルタ処理が実行されたときに、上記トラッキングサーボループの周波数−位相特性の位相遅れが抑制されるようにするための位相特性改善用信号を生成する位相特性改善処理部を備えると共に、
上記位相特性改善用信号の値を上記制御目標値の推定値として、上記第２のフィルタ処理を行うように構成されている
請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
上記位相特性改善処理部は、上記先読みメモリ部の出力に対し第３のフィルタ処理を施す位相特性改善用フィルタ部を有し、当該位相特性改善用フィルタ部のフィルタ特性として、上記位相特性改善処理部を介在させずに上記第２のフィルタ処理を実行した場合における上記トラッキングサーボループの周波数−位相特性の逆特性となるフィルタ特性が設定されている
請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
上記トラッキングサーボ制御部は、
上記フィードフォワード制御部における上記第１のフィルタ処理で得られる上記ＡＴＳ光の照射スポット位置の推定値と、上記位相特性改善処理部の出力信号とに基づいて、上記トラッキング誤差信号を推定した推定トラッキング誤差信号を生成する推定トラッキング誤差信号生成部と、
当該推定トラッキング誤差信号に対して上記サーボ演算部の伝達特性を模した第４のフィルタ処理を施すことで、疑似サーボ演算出力信号を生成する疑似サーボ演算部と、
上記トラッキングサーボループ内において、上記疑似サーボ演算出力信号を上記サーボ演算部の出力信号に合成する合成部とをさらに備える
請求項３に記載の記録装置。
【請求項５】
上記合成部は、
上記サーボ演算部の出力信号と上記擬似サーボ演算出力信号とを所定に重み付けして合成する
請求項４に記載の記録装置。
【請求項６】
上記合成部は、
上記サーボ演算部の出力信号と上記擬似サーボ演算出力信号との重み付けの総和が１となるように重み付けを行う
請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
光ディスク記録媒体に対し、共通の対物レンズを介して記録光と隣接トラックサーボ用のＡＴＳ光とを照射するように構成されると共に、上記ＡＴＳ光の上記光ディスク記録媒体からの反射光を受光するように構成された光照射・受光部と、上記光ディスク記録媒体を回転駆動する回転駆動部と、上記対物レンズを上記光ディスク記録媒体の半径方向に平行な方向であるトラッキング方向に駆動するトラッキング機構と、上記光照射・受光部により得られる上記ＡＴＳ光についての受光信号に基づき、上記光ディスク記録媒体に記録されたマーク列に対する上記ＡＴＳ光の照射スポット位置の誤差を表すトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成部と、上記トラッキング誤差信号に基づいて上記トラッキング機構を駆動することで、上記対物レンズについてのトラッキングサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御部とを備える記録装置における制御方法であって、
トラッキングサーボループとしてのフィードバックループ内において上記トラッキング誤差信号に基づくサーボ演算を行うサーボ演算部からの出力信号に対し上記トラッキング機構の伝達特性を模した第１のフィルタ処理を施して得た上記ＡＴＳ光の照射スポット位置の推定値と、上記記録光の照射スポット位置と上記ＡＴＳ光の照射スポット位置との間の距離の値とに基づき、上記トラッキングサーボ制御部によるトラッキングサーボ制御の制御目標値の推定値を算出すると共に、当該推定値に対して、上記トラッキングサーボループの伝達特性ゲインを全周波数帯域で０ｄＢ（デシベル）以下に抑制するための第２のフィルタ処理を施して生成した制御信号を、上記トラッキングサーボループに対して与えるフィードフォワード制御を行う
制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる隣接トラックサーボにより光ディスク記録媒体に対する記録を行う記録装置に関する。また、そのような記録装置における制御方法に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】特開２００８−１３５１４４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６９０２号公報
【背景技術】
【０００３】
光の照射により信号の記録／再生が行われる光ディスク記録媒体（光ディスク）として、例えばＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray Disc：登録商標）などが普及している。
【０００４】
これらＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなど現状において普及している光ディスクの次世代を担うべき光ディスクに関して、先に本出願人は、上記特許文献１や上記特許文献２に記載されるようないわゆるバルク記録型のものを提案している。
【０００５】
ここで、バルク記録とは、例えば図１３に示すようにして少なくともカバー層１０１とバルク層（記録層）１０２とを有する光記録媒体（バルク型記録媒体１００）に対し、逐次焦点位置を変えてレーザ光照射を行ってバルク層１０２内に多層記録を行うことで、大記録容量化を図る技術である。
【０００６】
このようなバルク記録に関して、上記特許文献１には、いわゆるマイクロホログラム方式と呼ばれる記録技術が開示されている。
マイクロホログラム方式では、バルク層１０２の記録材料として、いわゆるホログラム記録材料が用いられる。ホログラム記録材料としては、例えば光重合型フォトポリマ等が広く知られている。
【０００７】
マイクロホログラム方式は、ポジ型マイクロホログラム方式とネガ型マイクロホログラム方式とに大別される。
ポジ型マイクロホログラム方式は、対向する２つの光束（光束Ａ、光束Ｂ）を同位置に集光して微細な干渉縞（ホログラム）を形成し、これを記録マークとする手法である。
また、ネガ型マイクロホログラム方式は、ポジ型マイクロホログラム方式とは逆の発想で、予め形成しておいた干渉縞をレーザ光照射により消去して、当該消去部分を記録マークとする手法である。具体的に、ネガ型マイクロホログラム方式では、記録動作を行う前に、予めバルク層１０２に対して干渉縞を形成するための初期化処理を行う。すなわち、平行光による光束Ｃ，Ｄを対向して照射し、それらの干渉縞をバルク層１０２の全体に形成しておくものである。そして、このように初期化処理により予め干渉縞を形成しておいた上で、消去マークの形成による情報記録を行う。具体的には、任意の層位置にフォーカスを合わせた状態で記録すべき情報に応じたレーザ光照射を行うことで、消去マークによる情報記録を行うものである。
【０００８】
また、本出願人は、マイクロホログラム方式とは異なるバルク記録の手法として、例えば特許文献２に開示されるようなボイド（空孔、空包）を記録マークとして形成する記録手法も提案している。
ボイド記録方式は、例えば光重合型フォトポリマなどの記録材料で構成されたバルク層１０２に対して、比較的高パワーでレーザ光照射を行い、上記バルク層１０２内に空孔を記録する手法である。特許文献２に記載されるように、このように形成された空孔部分は、バルク層１０２内における他の部分と屈折率が異なる部分となり、それらの境界部分で光の反射率が高められることになる。従って上記空孔部分は記録マークとして機能し、これによって空孔マークの形成による情報記録が実現される。
【０００９】
このようなボイド記録方式は、ホログラムを形成するものではないため、記録にあたっては片側からの光照射を行えば済むものとできる。すなわち、ポジ型マイクロホログラム方式の場合のように２つの光束を同位置に集光して記録マークを形成する必要は無いものとできる。
また、ネガ型マイクロホログラム方式との比較では、初期化処理を不要にできるというメリットがある。
なお、特許文献２には、ボイド記録を行うにあたり記録前のプリキュア光の照射を行う例が示されているが、このようなプリキュア光の照射は省略してもボイドの記録は可能である。
【００１０】
ところで、上記のような各種の記録手法が提案されているバルク記録型（単にバルク型とも称する）の光記録媒体であるが、このようなバルク型の光記録媒体の記録層（バルク層）は、例えば反射膜が複数形成されるという意味での明示的な多層構造を有するものではない。すなわち、バルク層１０２においては、通常の多層ディスクが備えているような記録層ごとの反射膜、及び案内溝は設けられていない。
従って、先の図１３に示したバルク型記録媒体１００の構造のままでは、マークが未形成である記録時において、フォーカスサーボやトラッキングサーボを行うことができないことになる。
【００１１】
このため実際において、バルク型記録媒体１００に対しては、次の図１４に示すような案内溝を有する基準となる反射面（基準面Ｒｅｆ）を設けるようにされている。
具体的には、カバー層１０１の下面側にピットやグルーブによる案内溝（位置案内子）が形成され、そこに選択反射膜１０３が成膜される。そして、このように選択反射膜１０３が成膜されたカバー層１０２の下層側に対し、図中の中間層１０４としての、例えばＵＶ硬化樹脂などの接着材料を介してバルク層１０２が積層される。
【００１２】
また、このような媒体構造とした上で、バルク型記録媒体１００に対しては、次の図１５に示されるようにしてマークの記録用のレーザ光（記録用レーザ光）とは別途に、位置制御用のレーザ光としてのサーボ用レーザ光を照射するようにされる。
図示するようにこれら記録用レーザ光とサーボ用レーザ光とは、共通の対物レンズを介してバルク型記録媒体１００に照射される。
【００１３】
このとき、仮に、サーボ用レーザ光がバルク層１０２に到達してしまうと、当該バルク層１０２内におけるマーク記録に悪影響を与える虞がある。このため、従来よりバルク記録方式では、サーボ用レーザ光として、記録用レーザ光とは波長帯の異なるレーザ光を用いるものとした上で、案内溝形成面（基準面Ｒｅｆ）に形成される反射膜としては、サーボ用レーザ光は反射し、記録用レーザ光は透過するという波長選択性を有する選択反射膜１０３を設けるものとしている。
【００１４】
以上の前提を踏まえた上で、図１５を参照し、バルク型記録媒体１００に対するマーク記録時の動作について説明する。
先ず、案内溝や反射膜の形成されていないバルク層１０２に対して多層記録を行うとしたときには、バルク層１０２内の深さ方向においてマークを記録する層位置を何れの位置とするかを予め設定しておくことになる。図中では、バルク層１０２内においてマークを形成する層位置（マーク形成層位置：情報記録層位置とも呼ぶ）として、第１情報記録層位置Ｌ１〜第５情報記録層位置Ｌ５の計５つの情報記録層位置Ｌが設定された場合を例示している。図示するように第１情報記録層位置Ｌ１は、案内溝が形成された選択反射膜１０３（基準面Ｒｅｆ）からフォーカス方向（深さ方向）に第１オフセットｏｆ-L1分だけ離間した位置として設定される。また、第２情報記録層位置Ｌ２、第３情報記録層位置Ｌ３、第４情報記録層位置Ｌ４、第５情報記録層位置Ｌ５は、それぞれ基準面Ｒｅｆから第２オフセットｏｆ-L2分、第３オフセットｏｆ-L3分、第４オフセットｏｆ-L4分、第５オフセットｏｆ-L5分だけ離間した位置として設定される。
【００１５】
マークが未だ形成されていない記録時においては、記録用レーザ光の反射光に基づいてバルク層１０２内の各層位置Ｌを対象としたフォーカスサーボ、トラッキングサーボを行うことはできない。従って、記録時における対物レンズのフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御は、位置制御用光としてのサーボ用レーザ光の反射光に基づき、当該サーボ用レーザ光のスポット位置が基準面Ｒｅｆ上において案内溝に追従するようにして行うことになる。
【００１６】
但し、記録用レーザ光は、マーク記録のために選択反射膜１０３よりも下層側に形成されたバルク層１０２に到達させる必要がある。このため、この場合の光学系には、対物レンズのフォーカス機構とは別途に、記録用レーザ光の合焦位置を独立して調整するためのフォーカス機構が設けられることになる。
【００１７】
ここで、このような記録用レーザ光の合焦位置を独立して調整するための機構を含めた、バルク型記録媒体１００の記録装置の内部構成例を図１６に示しておく。
図１６において、図中にＬＤ１と示す第１レーザダイオード１１１は、記録用レーザ光の光源であり、ＬＤ２と示す第２レーザダイオード１１９はサーボ用レーザ光の光源である。先の説明からも理解されるように、これら第１レーザダイオード１１１と第２レーザダイオード１１９はそれぞれ異なる波長帯によるレーザ光を発光するように構成されている。
【００１８】
図示するように第１レーザダイオード１１１より出射した記録用レーザ光は、コリメーションレンズ１１２を介して固定レンズ１１３・可動レンズ１１４・レンズ駆動部１１５から成るフォーカス機構に入射する。上記レンズ駆動部１１５によって上記可動レンズ１１４が記録用レーザ光の光軸に平行な方向に駆動されることで、図中の対物レンズ１１７に入射する記録用レーザ光のコリメーション状態（収束／平行／発散の状態）が変化し、記録用レーザ光の合焦位置を対物レンズ１１７の駆動による合焦位置の変化とは独立して調整することができる。
なお、この意味で、当該フォーカス機構については、記録光用独立フォーカス機構とも表記する。
【００１９】
上記記録光用独立フォーカス機構を介した記録用レーザ光は、当該記録用レーザ光と同波長帯による光を透過しそれ以外の波長帯による光は反射するように構成されたダイクロイックミラー１１６に入射する。
図示するようにダイクロイックミラー１１６を透過した記録用レーザ光は、対物レンズ１１７を介してバルク型記録媒体１００に対して照射される。対物レンズ１１７は、２軸アクチュエータ１１８によりフォーカス方向及びトラッキング方向に変位可能に保持されている。
【００２０】
また、第２レーザダイオード１１９より出射されたサーボ用レーザ光は、コリメーションレンズ１２０を介した後、ビームスプリッタ１２１を透過し、上述したダイクロイックミラー１１６に入射する。サーボ用レーザ光は、当該ダイクロイックミラー１１７にて反射され、その光軸がダイクロイックミラー１１６を透過した記録用レーザ光の光軸と一致するようにして対物レンズ１１７に入射する。
対物レンズ１１７に入射したサーボ用レーザ光は、後述するサーボ回路１２５によるフォーカスサーボ制御によって２軸アクチュエータ１１８が駆動されることで、バルク型記録媒体１００の選択反射膜１０３上（基準面Ｒｅｆ）に合焦するようにされている。また同時に、サーボ用レーザ光のトラッキング方向における位置は、サーボ回路１２５によるトラッキングサーボ制御によって２軸アクチュエータ１１８が駆動されることで、選択反射膜１０３に形成された案内溝に沿うようにされる。
【００２１】
選択反射膜１０３からのサーボ用レーザ光の反射光は、対物レンズ１１７を介しダイクロイックミラー１１６で反射された後、ビームスプリッタ１２１にて反射される。ビームスプリッタ１２１にて反射されたサーボ用レーザ光の反射光は、集光レンズ１２２を介してフォトディテクタ１２３の検出面上に集光する。
【００２２】
マトリクス回路１２４は、フォトディテクタ１２３による受光信号に基づきフォーカス、トラッキングの各エラー信号を生成し、それらの各エラー信号はサーボ回路１２５に供給される。
【００２３】
サーボ回路１２５は上記各エラー信号からフォーカスサーボ信号、トラッキングサーボ信号を生成する。これらフォーカスサーボ信号、トラッキングエラー信号に基づき上述した２軸アクチュエータ１１８が駆動されることで、対物レンズ１１７のフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御が実現される。
【００２４】
ここで、バルク型記録媒体１００について予め設定された各情報記録層位置Ｌのうちから所要の情報記録層位置Ｌを対象としたマーク記録を行うとしたときには、レンズ駆動部１１５を駆動制御して、記録用レーザ光の合焦位置を、選択した情報記録層位置Ｌに対応するオフセットｏｆに応じた分だけ変化させる。
具体的にこのような情報記録位置の設定制御は、例えば記録装置の全体制御を行うコントローラ１２６により行われる。すなわち、当該コントローラ１２６により、対象とする情報記録層位置Ｌｘに応じて予め設定されたオフセット量ｏｆ-Lxに基づいてレンズ駆動部１１５を駆動制御することで、記録用レーザ光による情報記録位置（合焦位置）を、上記対象とする情報記録層位置Ｌｘに合わせるものである。
【００２５】
また、記録時における記録用レーザ光のトラッキングサーボに関しては、上述のようにサーボ回路１２５がサーボ用レーザ光の反射光に基づいて対物レンズ１１７のトラッキングサーボ制御を行うことで、自動的に行われるものとなる。具体的に、記録用レーザ光のトラッキング方向におけるスポット位置は、基準面Ｒｅｆに形成された案内溝の直下となるように制御される。
【００２６】
ちなみに、マーク記録が既に行われたバルク型記録媒体１００について再生を行う際は、記録時のように対物レンズ１１７の位置を基準面Ｒｅｆからのサーボ用レーザ光の反射光に基づいて制御する必要はない。すなわち再生時においては、再生対象とする情報記録層位置Ｌに形成されたマーク列を対象として、再生用のレーザ光の照射を行うことで、当該再生用のレーザ光の反射光に基づいて対物レンズ１１７のフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御を行うことができる。
【００２７】
上記により説明したようにバルク記録方式においては、バルク型記録媒体１００に対し、マークの記録光としての記録用レーザ光と、位置制御用光としてのサーボ用レーザ光とを、共通の対物レンズ１１７を介して（同一光軸上に合成して）照射するようにされている。その上で、サーボ用レーザ光の反射光に基づいて対物レンズ１１７のフォーカスサーボ制御、トラッキングサーボ制御を行うことで、バルク層１０２内に案内溝やそれが形成された反射面が形成されていなくとも、記録用レーザ光のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを行うことができるように図られている。
【００２８】
しかしながら、上記により説明したようなサーボ制御手法を採る場合には、バルク型記録媒体１００の偏芯や光学ピックアップのスライド機構のガタ等に起因して生じる対物レンズ１１７のレンズシフトによって、トラッキング方向における情報記録位置のずれが生じてしまうという問題がある。
確認のため述べておくと、スライド機構のガタに伴うレンズシフトとは、スライドサーボ制御中において、当該スライド機構におけるメカ機構的なガタの発生に起因して光学ピックアップの位置が急激（瞬間的に）に変位したことに伴って、トラッキングサーボ制御中の対物レンズ１１７の位置がその変位の吸収ためにシフトされることを意味する。
【００２９】
図１７は、上記のようなレンズシフトに伴う情報記録位置のずれが生じる原理について説明するための図である。
図１７において、図１７（ａ）は、バルク型記録媒体１００に偏芯やスライド機構のガタが無く対物レンズ１１７のレンズシフトが生じていない理想的な状態を、また図１７（ｂ）は紙面左方向（外周方向であるとする）のレンズシフトが生じた場合（＋方向の偏芯と称する）、図１７（ｃ）は紙面右方向（内周方向であるとする）のレンズシフトが生じた場合（−方向の偏芯と称する）をそれぞれ示している。
【００３０】
先ず、図中の中心軸ｃは、光学系を設計する上で設定された中心軸であり、図１７（ａ）に示す理想状態においては、対物レンズ１１７の中心は当該中心軸ｃに一致する。
【００３１】
これに対し、図１７（ｂ）に示すような＋方向のレンズシフトが生じた場合は、対物レンズ１１７の中心が光学系の中心軸ｃに対して＋方向にシフトする。
このとき、サーボ用レーザ光（図中の柄付きの光線）に関しては、対物レンズ１１７に対して平行光により入射するので、上記のような対物レンズ１１７の中心軸ｃからのシフトが生じても、その焦点位置のトラッキング方向における位置に変化は生じない。これに対し、記録用レーザ光（図中の白抜きの光線）は、前述のように、基準面Ｒｅｆよりも下層側のバルク層１０２内の所要の情報記録層位置Ｌに合焦させるために、対物レンズ１１７に対して非平行光により入射されるので、上記のような＋方向への対物レンズ１１７のシフトに対しては、図のように、記録用レーザ光の焦点位置（情報記録位置）が、レンズシフト量に応じた分だけ＋方向に変化してしまうこととなる（図中、ずれ量＋ｄ）。
【００３２】
また、図１７（ｃ）に示すような−方向のレンズシフトが生じた場合には、記録用レーザ光による情報記録位置は、図のようにレンズシフト量に応じた分だけ−方向に変化することとなる（図中ずれ量−ｄ）。
【００３３】
このようにして，先の図１６にて説明したバルク型記録媒体１００についての記録装置の構成、すなわち、
・記録用レーザ光とサーボ用レーザ光とを共通の対物レンズ１１７を介して照射する
・対物レンズ１１７のフォーカスサーボ制御を、サーボ用レーザ光がバルク型記録媒体１００の基準面Ｒｅｆに合焦するようにして行う
・記録用レーザ光の焦点位置（情報記録位置）を対物レンズ１１７に入射する記録用レーザ光のコリメーション状態を変化させて調整する
・対物レンズ１１７のトラッキングサーボ制御を、サーボ用レーザ光の焦点位置が基準面Ｒｅｆに形成された案内溝に沿うようにして行う
という構成においては、ディスクの偏芯やスライド機構のガタ等に起因して、記録用レーザ光による情報記録位置がトラッキング方向にずれてしまうという問題が生じる。
このとき、偏芯の大きさ等やトラックピッチ（案内溝の形成間隔）の設定によっては、隣接する案内溝同士で情報記録位置が重なってしまうこともある。このようであると、正しく記録信号を再生することはできなくなる。
【００３４】
なお、上記では情報記録位置のずれの要因として対物レンズ１１７のレンズシフトを主なものとして説明したが、情報記録位置のずれは、ディスクチルトによっても同様に生じるものである。
【００３５】
上記のような情報記録位置ずれの問題を回避するための１つの対策としては、情報記録位置の変動以上にトラックピッチを広げておくということを挙げることができる。
しかしながら、この手法では、レンズシフト等の最大発生量が不確定であるため、どの程度トラックピッチを広げるかも不確定であるという問題がある。また、何よりトラックピッチの拡大により記録容量の低下を招いてしまうことが問題となる。
【００３６】
また、情報記録位置ずれを回避するための他の手法としては、ディスクを着脱不能なシステムとすることが挙げられる。
ここで、偏芯の原因としては、ディスク内径とスピンドルモータへのクランプ径との誤差が挙げられる。加工上、両者の誤差を完全にゼロにすることは不可能であるので偏芯は不可避である。また仮に、両者の誤差をゼロにできたとしても、ディスクの基準面における記録信号中心と記録装置のスピンドル軸中心とが同一になるとは限らないので、この面でもやはり偏芯が生じる。そこで、ディスクの着脱を不能としたシステムにすれば、偏芯による影響が同じとなるので、記録位置が重なる問題を回避できる。そしてこのことで、トラックピッチを詰めることができ、その分、記録容量の増大を図ることができる。
【００３７】
しかしながら、当然、この手法ではディスクの交換が一切できないので、例えばディスク不良時にディスクだけを交換するといったことができなくなる。さらには、或る記録装置で記録したデータを別の記録装置で読み出すといったこともできない。つまりこれらの点で、利便性が損なわれる結果となる。
【００３８】
そこで、これらの問題を回避するための有効な手法として、いわゆるＡＴＳ（Adjacent Track Servo：隣接トラックサーボ）の手法を採ることが考えられる。このＡＴＳは、元々はハードディスクドライブにおけるセルフサーボトラックライタ（ＳＳＴＷ）として検討されていたものである。
【００３９】
図１８は、ＡＴＳについて説明するための図である。
図のようにＡＴＳでは、記録用スポットＳrecと隣接トラックサーボ用スポットＳatsとを記録媒体上に形成するようにされる。これらスポットＳrecとスポットＳatsは、それぞれその元となる光線を共通の対物レンズを介して記録媒体に照射することで形成される。このとき、スポット間の距離は固定にする。
【００４０】
ＡＴＳでは、記録用スポットＳrecを先行スポット（つまり記録の進行方向が内周→外周である場合には外周側）とし、隣接トラックサーボ用スポットＳatsを後行スポットとして、記録用スポットＳrecによって形成したマーク列を対象として、隣接トラックサーボ用スポットＳatsによりトラッキングサーボをかける。つまりは、記録用スポットＳrecが形成した１本前のトラックに、隣接トラックサーボ用スポットＳatsが追従するように対物レンズのトラッキングサーボ制御を行うというものである。
【００４１】
このようなＡＴＳによれば、トラックピッチは各スポットＳ間の距離で一定とできるので、偏芯等の影響によってトラックが重なってしまう（情報記録位置が重なってしまう）という問題は生じないようにできる。すなわち、上述のように偏芯等に起因する情報記録位置のずれを考慮してトラックピッチを余分に広げたり、或いはディスクを着脱不能とするシステムとするといった必要は無いものとできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４２】
しかしながら、ＡＴＳにおいて、隣接トラックサーボ用スポットＳatsを用いたトラッキングサーボを従来行われているトラッキングサーボの手法と同様の手法で行った場合には、周回を重ねるごとにトラッキング誤差成分が次第に増大し、発散してしまうことが判明した。
以下、この点について説明する。
【００４３】
図１９は、ＡＴＳ制御系を伝達関数ブロックにより表している。
図１９において、Ｋ(ｚ)と示す伝達関数ブロックは、トラッキングサーボ系における制御器としてのサーボ演算器（サーボフィルタ）の離散系伝達関数を表すものであり、またＰ(ｚ)と示す伝達関数ブロックは、対物レンズを駆動するアクチュエータの離散系伝達関数を表している。
また、図中のｒは制御目標位置であり、ｅはトラッキングエラー信号を表す。ｕは制御器の出力（トラッキングドライブ信号に相当）、ｙsは隣接トラックサーボ用スポットＳatsの位置を表す。
ｄr-aは、記録用スポットＳrecと隣接トラックサーボ用スポットＳatsとの間の距離である。
【００４４】
図示するように、隣接トラックサーボ用スポットＳatsの位置ｙsと目標位置ｒとの差がエラー信号ｅである。一般的なトラッキングサーボ制御系と同様に、この場合のサーボ系においてもエラー信号ｅをゼロとするように制御器（Ｋ(ｚ)）が動作する。
【００４５】
ここで、先の図１８の説明からも理解されるように、ＡＴＳでは、１つ前のトラックを記録したときの記録用スポットＳrecの位置が、現記録対象のトラックを記録するときの目標位置ｒとなる。図１９ではこの前提を下に、目標位置ｒを、ディスク１周分の回転時間に相当する遅延時間要素ｚ-kと距離ｄr-aとを用いて表している。具体的に、目標位置ｒは、隣接トラックサーボ用スポットＳatsの位置ｙsに対して距離ｄr-aが加算されたものとして表すことのできる記録用スポットＳrecの位置ｙrが、上記遅延時間要素ｚ-kを介したものと表される。換言すれば、ディスク１回転分の時間だけ以前の記録用スポットＳrecの位置が、目標位置ｒということである。
【００４６】
この図１９に示す制御系における目標位置ｒから位置ｙsへの伝達特性は、一般には、図２０に示すような特性となる。
図２０において、図２０（ａ）は周波数−振幅特性、図２０（ｂ）は周波数−位相特性を示しているが、この図２０を参照して分かるように、目標位置ｒから位置ｙsへの伝達特性（つまりＡＴＳ制御系の伝達特性）としては、サーボ帯域の近辺の帯域で伝達特性ゲインが０ｄＢよりも大きくなる。また位相については、サーボ帯域近辺にて遅れが生じる傾向となる。
【００４７】
上記のようにサーボ帯域近辺でゲインが０ｄＢより大となる特性から、当該サーボ帯域の成分がディスクの周回ごとに増幅されてしまい、その結果、隣接トラックサーボ用スポットＳatsの位置ｙsは、図２１に示すように時間と共に発散してしまう。
【００４８】
この点より、従来のＡＴＳでは、トラッキングサーボ制御を安定して行うことが非常に困難なものとなっている。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
上記のような問題点に鑑み、本発明では記録装置として以下のように構成することとした。
すなわち、光ディスク記録媒体に対し、共通の対物レンズを介して記録光と隣接トラックサーボ用のＡＴＳ光とを照射するように構成されると共に、上記ＡＴＳ光の上記光ディスク記録媒体からの反射光を受光するように構成された光照射・受光部を備える。
また、上記光ディスク記録媒体を回転駆動する回転駆動部を備える。
また、上記対物レンズを上記光ディスク記録媒体の半径方向に平行な方向であるトラッキング方向に駆動するトラッキング機構を備える。
また、上記光照射・受光部により得られる上記ＡＴＳ光についての受光信号に基づき、上記光ディスク記録媒体に記録されたマーク列に対する上記ＡＴＳ光の照射スポット位置の誤差を表すトラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号生成部を備える。
また、上記トラッキング誤差信号に基づいて上記トラッキング機構を駆動することで、上記対物レンズについてのトラッキングサーボ制御を行うトラッキングサーボ制御部を備える。
そして、上記トラッキングサーボ制御部が、
トラッキングサーボループとしてのフィードバックループ内において上記トラッキング誤差信号に基づくサーボ演算を行うサーボ演算部と、
上記サーボ演算部からの出力信号に対し上記トラッキング機構の伝達特性を模した第１のフィルタ処理を施して得た上記ＡＴＳ光の照射スポット位置の推定値と、上記記録光の照射スポット位置と上記ＡＴＳ光の照射スポット位置との間の距離の値とに基づき、上記トラッキングサーボ制御部によるトラッキングサーボ制御の制御目標値の推定値を算出すると共に、当該推定値に対して、上記トラッキングサーボループの伝達特性ゲインを全周波数帯域で０ｄＢ（デシベル）以下に抑制するための第２のフィルタ処理を施して生成した制御信号を、上記トラッキングサーボループに対して与えるフィードフォワード制御部とを備えるようにした。
【００５０】
上記本発明によれば、ＡＴＳ制御系を構成するトラッキングサーボループの伝達特性ゲインを全周波数帯域で０ｄＢ以下に抑制できる。すなわち、従来のＡＴＳ制御系のようにサーボ帯域で伝達特性ゲインが０ｄＢよりも大となってしまう事態を解消できる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、サーボ帯域で伝達特性ゲインが０ｄＢよりも大となってしまう従来のＡＴＳ制御系の特性を改善でき、その結果、従来のＡＴＳ制御系のようにトラッキング誤差信号が時間と共に増大して発散してしまうといった事態の発生を防止できる。
これにより、ＡＴＳの安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施の形態で記録対象とする光ディスク記録媒体の断面構造図である。
【図２】実施の形態の記録装置の内部構成を示した図である。
【図３】第１の実施の形態としてのＡＴＳ制御系を伝達関数ブロックにより表した図である。
【図４】図３に示すＡＴＳ制御系の等価図である。
【図５】第１の実施の形態のＡＴＳ制御系の伝達特性について説明するための図である。
【図６】第１の実施の形態のＡＴＳ制御系についてのシミュレーション結果を示した図である。
【図７】第１の実施の形態としてのフィードフォワード制御なしの場合（従来のＡＴＳ制御系の場合）のシミュレーション結果を示した図である。
【図８】第１の実施の形態としてのＡＴＳ制御を実現するためのＡＴＳ制御回路の内部構成を示した図である。
【図９】第２の実施の形態のＡＴＳ制御系を伝達関数ブロックにより表した図である。
【図１０】第２の実施の形態としてのＡＴＳ制御系についてのシミュレーション結果を示した図である。
【図１１】第２の実施の形態としてのＡＴＳ制御を実現するためのＡＴＳ制御回路の内部構成を示した図である。
【図１２】記録対象とする光ディスク記録媒体の他の例について説明するための図である。
【図１３】バルク記録方式について説明するための図である。
【図１４】基準面を備える実際のバルク型記録媒体の断面構造を例示した図である。
【図１５】バルク型記録媒体に対するマーク記録時の動作について説明するための図である。
【図１６】バルク型記録媒体に対して記録を行う従来例の記録装置の内部構成を示した図である。
【図１７】レンズシフトにより情報記録位置のトラッキング方向における位置ずれが発生する原理について説明するための図である。
【図１８】ＡＴＳについて説明するための図である。
【図１９】従来のＡＴＳ制御系を伝達関数ブロックにより表した図である。
【図２０】従来のＡＴＳ制御系の伝達特性を示した図である。
【図２１】従来のＡＴＳ制御系の時間経過に伴う出力特性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明していく。
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
＜１．第１の実施の形態＞
［1-1．記録対象とする光ディスク記録媒体の例］
［1-2．実施の形態の記録装置の内部構成］
［1-3．第１の実施の形態のサーボ制御手法］
[1-4．サーボ回路の構成例]
＜２．第２の実施の形態＞
［2-1．第２の実施の形態のサーボ制御手法］
[2-2．サーボ回路の構成例]
＜３．変形例＞
【００５４】
＜１．第１の実施の形態＞
［1-1．記録対象とする光ディスク記録媒体の例］
図１は、実施の形態の記録装置が記録対象とする光ディスク記録媒体の断面構造図を示している。
実施の形態で記録対象とする光ディスク記録媒体は、いわゆるバルク記録型の光ディスク記録媒体とされ、以下、バルク型記録媒体１と称する。
光ディスク記録媒体としてのバルク型記録媒体１は、記録装置により回転駆動された状態にてレーザ光照射が行われてマーク記録（情報記録）が行われる。
なお、光ディスク記録媒体とは、光の照射により情報の記録（及び再生）が行われる円盤状の記録媒体を総称したものである。
【００５５】
図１に示されるように、バルク型記録媒体１には、上層側から順にカバー層２、選択反射膜３、中間層４、バルク層５が形成されている。
ここで、本明細書において「上層側」とは、後述する実施の形態としての記録装置（記録装置１０）側からのレーザ光が入射する面を上面としたときの上層側を指す。
【００５６】
また、本明細書においては「深さ方向」という語を用いるが、この「深さ方向」とは、上記「上層側」の定義に従った上下方向（縦方向）と一致する方向（すなわち記録装置側からのレーザ光の入射方向に平行な方向：フォーカス方向）を指すものである。
【００５７】
バルク型記録媒体１において、上記カバー層２は、例えばポリカーボネートやアクリルなどの樹脂で構成され、図示するようにその下面側には、記録位置を案内するための位置案内子が形成されている。
この場合、上記位置案内子としては、連続溝（グルーブ）又はピット列による案内溝が形成され、図のように凹凸の断面形状が与えられる。ここで、例えば案内溝がピット列で形成される場合、ピットとランドの長さの組み合わせにより位置情報（絶対位置情報：回転角度情報と半径位置情報を指すものとする）が記録される。或いは、案内溝がグルーブとされる場合、当該グルーブを周期的に蛇行（ウォブル）させて形成することで、該蛇行の周期情報により位置情報の記録が行われる。
カバー層２は、このような案内溝（凹凸形状パターン）が形成されたスタンパを用いた射出成形などにより生成される。
【００５８】
また、上記案内溝が形成された上記カバー層２の下面側には、選択反射膜３が成膜される。
ここで、前述もした通り、バルク記録方式では、記録層としてのバルク層５に対してマーク記録を行うための記録光（記録用レーザ光）とは別に、上記のような案内溝に基づきトラッキングやフォーカスのエラー信号を得るためのサーボ光（位置制御用光、サーボ用レーザ光とも称する）を別途に照射するものとされている。
このとき、仮に、上記サーボ光がバルク層５に到達してしまうと、当該バルク層５内におけるマーク記録に悪影響を与える虞がある。このため、サーボ光は反射し、記録光は透過するという選択性を有する反射膜が必要とされている。
従来よりバルク記録方式では、記録光とサーボ光とはそれぞれ波長帯の異なるレーザ光を用いるようにされており、これに対応すべく、上記選択反射膜３としては、サーボ光と同一の波長帯の光は反射し、それ以外の波長帯による光は透過するという、波長選択性を有する選択反射膜が用いられる。
【００５９】
上記選択反射膜３の下層側には、例えばＵＶ硬化樹脂などの接着材料で構成された中間層４を介して、記録層としてのバルク層５が積層（接着）されている。
バルク層５の材料（記録材料)としては、例えば先に説明したポジ型マイクロホログラム方式やネガ型マイクロホログラム方式、ボイド記録方式など、採用するバルク記録の方式に応じて適宜最適なものが採用されればよい。
なお、本発明で対象とする光ディスク記録媒体に対するマーク記録方式は特に限定されるべきものではなく、バルク記録方式の範疇において任意の方式が採用されればよい。
以下、本例においては、ボイド記録方式が採用されるものとして説明を続ける。
【００６０】
ここで、上記のような構成を有するバルク型記録媒体１において、上述の案内溝の形成に伴い凹凸断面形状パターンの与えられた選択反射膜３は、後述もするようにサーボ用レーザ光に基づく記録用レーザ光の位置制御を行うにあたっての基準となる反射面となる。この意味で、選択反射膜３が形成された面を以下、基準面Ｒｅｆと称する。
【００６１】
先の図１５においても説明したように、バルク型の光記録媒体においては、バルク状の記録層内に多層記録を行うために、予め情報記録を行うべき各層位置（情報記録層位置Ｌ）が設定される。バルク型記録媒体１においても、情報記録層位置Ｌについては、先の図１５の場合と同様に、基準面Ｒｅｆからそれぞれ深さ方向に第１オフセットｏｆ-L1、第２オフセットｏｆ-L2、第３オフセットｏｆ-L3、第４オフセットｏｆ-L4、第５オフセットｏｆ-L5分だけ離間した第１情報記録層位置Ｌ、第２情報記録層位置Ｌ２、第３情報記録層位置Ｌ３、第４情報記録層位置Ｌ４、第５情報記録層位置Ｌ５が設定されているとする。
基準面Ｒｅｆからの各層位置Ｌへのオフセットｏｆ-Lの情報は、予め記録装置側に設定される。
【００６２】
なお、情報記録層位置Ｌの数は５に限定されるべきものではない。
【００６３】
［1-2．実施の形態の記録装置の内部構成］
図２は、図１に示したバルク型記録媒体１に対する記録を行う実施の形態としての記録装置の内部構成を示している。
実施の形態の記録装置は、先の図１８にて説明したようなＡＴＳ（Adjacent Track Servo：隣接トラックサーボ）によって記録光についてのトラッキングサーボを実現するように構成される。
【００６４】
ここで、実施の形態の記録装置においては、ＡＴＳ制御系と共に、サーボ用レーザ光によるトラッキングサーボ制御系も設けられるものとなるが、これは、未記録のバルク層５に対して初回にマーク記録を行うにあたり、基準面Ｒｅｆの位置案内子に基づく対物レンズのトラッキングサーボ制御が可能となるようにするためである。
仮に、サーボ用レーザ光に基づくトラッキングサーボ制御系が設けられていないとすると、位置案内子やそれが形成された反射面を一切有しないバルク層５に対して初回にマーク記録を行う（つまり１本目のマーク列記録を行う）際に、トラッキングサーボをかけることができず、対物レンズ（ＯＬ）がフリーの状態で（つまり偏芯成分や外乱成分等を一切キャンセルすることなく）記録を行うこととなってしまい、正確なスパイラル形状を描くことができない虞がある。
そこで、初回のマーク記録時において、基準面Ｒｅｆに形成された位置案内子を利用してトラッキングサーボをかけるために、サーボ用レーザ光に基づくトラッキングサーボ制御系を設けるものとしている。
【００６５】
なお、正確なスパイラル形状が描けないとしても、その後のＡＴＳ記録によれば、トラックピッチは既記録のマーク列に対し一定とできるので、特に記録容量が低下する等といった弊害は生じない。このことからも理解されるように、初回のマーク記録時に、上記のような基準面Ｒｅｆを利用したサーボ用レーザ光に基づく対物レンズのトラッキングサーボ制御を行うことは必須ではない。換言すれば、サーボ用レーザ光に基づくトラッキングサーボ制御系を設けることは必須ではない。
なお、サーボ用レーザ光に基づく対物レンズのトラッキングサーボ制御を行わない場合には、基準面Ｒｅｆに記録された位置情報を利用することはできないが、この場合、半径方向における位置情報は、例えばレーザスケールなどを用いた半径センサにより検出するものとし、また回転角度情報については例えばスピンドルモータ（１０）の回転角度を検出した結果に基づき取得する等すればよい。
【００６６】
図２において、記録装置に対して装填されたバルク型記録媒体１は、当該記録装置における所定位置においてそのセンターホールがクランプされるようにしてセットされ、図中のスピンドルモータ（ＳＰＭ）１０による回転駆動が可能な状態に保持される。
そして、記録装置には、スピンドルモータ１０により回転駆動されるバルク型記録媒体１に対し、記録用レーザ光とサーボ用レーザ光、さらに隣接トラックサーボ用のビームスポットを形成するためのＡＴＳ光とを共通の対物レンズＯＬを介して照射する光学ピックアップＯＰが設けられる。
光学ピックアップＯＰにおいて、対物レンズＯＬは、２軸アクチュエータ１２によってフォーカス方向及びバルク型記録媒体１の半径方向に平行な方向（トラッキング方向）に変位可能に保持されている。
【００６７】
また、この光学ピックアップＯＰ内には、上記ＡＴＳ光のバルク型記録媒体１からの反射光を受光するための受光部も設けられ、図中では当該受光部による受光信号を「ＤＴ-ats」と表記している。
さらに光学ピックアップＯＰ内には、サーボ用レーザ光の反射光を受光するための受光部も設けられており、当該受光部による受光信号については「ＤＴ-sv」と表記している。
【００６８】
本例の光学ピックアップＯＰは、記録用レーザ光とサーボ用レーザ光とを同一光軸上に合成してバルク型記録媒体１に照射するように構成されている。すなわち、トラッキング方向において、これら記録用レーザ光の照射スポット位置とサーボ用レーザ光の照射スポット位置とは同一位置に重なるようにされている（レンズシフトやチルトの影響は除く）。
また、光学ピックアップＯＰは、上記ＡＴＳ光については、その照射スポット位置が、録再用レーザ光の照射スポット位置に対して所定の間隔だけ離間した位置となるように照射する。
先の図１８にて説明したように、ＡＴＳにおいては、記録用のスポットが先行スポット、ＡＴＳ光のスポットが後行スポットとなるように配置するので、光学ピックアップＯＰは、半径方向において記録が進行する方向を記録方向と呼ぶこととすると、ＡＴＳ光の照射スポットが、記録用のスポットに対して記録方向とは逆方向に位置するようにＡＴＳ光を照射するように構成される。
【００６９】
なお、前述もしたように記録用レーザ光とサーボ用レーザ光とはそれぞれ波長帯が異なる。本例の場合、記録用レーザ光の波長はおよそ４０５ｎｍ程度（いわゆる青紫色レーザ光）、サーボ用レーザ光の波長はおよそ６５０ｎｍ程度（赤色レーザ光）とされるものとする。
【００７０】
ここで、記録用レーザ光とＡＴＳ光とについては、その光源を共通とすることができる。その場合、記録用レーザ光とＡＴＳ光の波長は同一となる。
或いは、記録用レーザ光とＡＴＳ光の光源を別とすることも可能である。その場合、ＡＴＳ光の波長については、図１に示した波長選択膜３の波長選択性を考慮して、録再用レーザ光の波長と同一とするか、或いはそれに近い波長とする。
なお、録再用レーザ光とＡＴＳ光の光源を共通とする場合、これらの光は上記光源からの出射光をグレーティング等で複数の光束に分割して生成する。
【００７１】
なお、図示による説明は省略するが、実際において記録装置には、光学ピックアップＯＰをトラッキング方向にスライド駆動するスライド駆動部が設けられ、当該スライド駆動部による光学ピックアップＯＰの駆動により、バルク型記録媒体１に対する光照射位置を広範囲に変位させることができるようにされている。
【００７２】
また、光学ピックアップＯＰの外部には、記録処理部１１、エラー信号生成回路１３、ＡＴＳ制御回路１４、マトリクス回路１５、基準面側サーボ回路１６、セレクタ１７、トラッキングドライバ１８、位置情報検出部１９、及びコントローラ２０が設けられる。
【００７３】
記録処理部１１は、入力される記録データに応じて光学ピックアップＯＰ内に設けられる記録用レーザ光の光源を発光駆動して、バルク層５に対するマーク記録を実行させる。
【００７４】
エラー信号生成回路１３に対しては、光学ピックアップＯＰ内に設けられる前述したＡＴＳ光についての受光部からの受光信号ＤＴ-atsが入力される。エラー信号生成回路１３は、受光信号ＤＴ-atsに基づき、記録されたマーク列に対するＡＴＳ光の照射スポット位置の誤差を表すトラッキングエラー信号ＴＥ-atsを生成する。
【００７５】
ＡＴＳ制御回路１４は、エラー信号生成回路１３により生成されたトラッキングエラー信号ＴＥ-atsに基づき、当該エラー信号ＴＥ-atsが所定の目標値（ゼロ）となるようにするためのトラッキングサーボ信号ＴＳ-atsを生成する。図示するようにトラッキングサーボ信号ＴＳ-atsはセレクタ１７に対して供給される。
なお、ＡＴＳ制御回路１４の内部構成については後に改めて説明する。
【００７６】
マトリクス回路１５に対しては、光学ピックアップＯＰ内における前述したサーボ用レーザ光についての受光部からの受光信号ＤＴ-svが入力される。マトリクス回路１５は、上記受光部が備える複数の受光素子からの出力電流に対応して電流電圧変換回路、マトリクス演算／増幅回路等を備え、マトリクス演算処理により必要な信号を生成する。
具体的にこの場合は、基準面Ｒｅｆ上のトラック（グルーブ又はピット列）に対するサーボ用レーザ光の照射スポット位置の誤差を表すトラッキングエラー信号ＴＥ-svと共に、基準面Ｒｅｆに記録された絶対位置情報の検出を行うための位置情報検出用信号Ｄｐｓを生成する。
【００７７】
マトリクス回路１５にて生成された位置情報検出用信号Ｄｐｓは、位置情報検出部１９に供給される。位置情報検出部１９は、位置情報検出用信号Ｄｐｓに基づき、基準面Ｒｅｆに記録された絶対位置情報（半径位置情報及び回転角度情報）を検出する。検出された絶対位置情報はコントローラ２０に供給される。
【００７８】
また、マトリクス回路１５にて生成されたトラッキングエラー信号ＴＥ-svは基準面側サーボ回路１６に供給される。
基準面側サーボ回路１６は、トラッキングエラー信号ＴＥ-svに基づき、当該トラッキングエラー信号ＴＥ-svがゼロとなるようにするためのトラッキングサーボ信号ＴＳ-svを生成し、これをセレクタ１７に対して出力する。
【００７９】
また基準面側サーボ回路１６は、コントローラ２０から為される指示に応じて、トラッキングサーボループをオフとしてトラックジャンプ動作を実現するためのジャンプパルスの出力を行ったり、トラッキングサーボの引き込み制御等も行う。
【００８０】
セレクタ１７は、コントローラ２０からの指示に応じて、ＡＴＳ制御回路１４からのトラッキングサーボ信号ＴＳ-ats、基準面側サーボ回路１６からのトラッキングサーボ信号ＴＳ-svの何れか一方を選択してトラッキングドライバ１８に出力する。
【００８１】
トラッキングドライバ１８は、セレクタ１７から出力されるトラッキングサーボ信号ＴＳに基づき、２軸アクチュエータ１２が有する例えばトラッキングコイルなどのトラッキングアクチュエータを駆動するためのトラッキングドライブ信号ＴＤを生成し、これを上記トラッキングアクチュエータに対して与える。
上記トラッキングアクチュエータがトラッキングドライブ信号ＴＤに応じて駆動されることにより、セレクタ１７においてトラッキングエラー信号ＴＥ-sv側が選択される場合には、「２軸アクチュエータ１２→マトリクス回路１５→基準面側サーボ回路１６→トラッキングドライバ１８→２軸アクチュエータ１２」によるトラッキングサーボループが形成され、またトラッキングエラー信号ＴＥ-ats側が選択される場合にあっては、「２軸アクチュエータ１２→エラー信号生成回路１３→ＡＴＳ制御回路１４→トラッキングドライバ１８→２軸アクチュエータ１２」によるトラッキングサーボループが形成される。
【００８２】
コントローラ２０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリ（記憶装置）を備えたマイクロコンピュータで構成され、例えば上記ＲＯＭ等に記憶されたプログラムに従った制御・処理を実行することで、記録装置の全体制御を行う。
具体的に、コントローラ２０は、基準面側サーボ回路１６に対し、サーボ用レーザ光の照射スポットを基準面Ｒｅｆ上の所定位置に位置させるための指示を行う。すなわち、ディスク上の所定位置にアクセスするためのアクセス指示を行うものである。
また、本例のコントローラ２０は、セレクタ１７の切替制御も行う。
【００８３】
ここで、これら基準面側サーボ回路１６に対するアクセス指示やセレクタ１７の切替制御は、未記録のバルク層５に対する初回のマーク記録を開始する際に実行する。具体的には、先ずは基準面側サーボ回路１６に対しディスク上の所定の記録開始位置へのアクセス指示を行って、サーボ用レーザ光の照射スポットを上記記録開始位置に到達させるための動作を実行させる。つまりこれにより、記録用レーザ光の照射スポットの位置（トラッキング方向における位置）が、上記記録開始位置に対応する位置に到達されるようにする。このとき、セレクタ１７については、トラッキングサーボ信号ＴＳ-sv側の選択状態を維持させて、サーボ用レーザ光による対物レンズＯＬのトラッキングサーボ制御状態を継続させる。
そしてその状態にて、マーク記録を開始させる。マーク記録の開始後は、例えば当該記録がディスク１周分完了したことに応じて、セレクタ１７にトラッキングサーボ信号ＴＳ-ats側を選択させる。先の図１８を参照して分かるように、少なくともディスク１周分の記録が完了したことによっては、後行スポットとしてのＡＴＳ光の照射スポットが、記録済みマーク列上に位置することになるので、上記のようにセレクタ１７の選択状態を切り替えることで、ＡＴＳにスムーズに移行することができる。
【００８４】
なお、基準面側サーボからＡＴＳに移行するための具体的な手法は、上記手法に限定されるべきものではなく、ここではあくまで一例を挙げたに過ぎない。
【００８５】
ここで、図２においては、フォーカス制御系の構成についてはその図示を省略したが、本例の場合も、フォーカス制御については、先の図１６にて説明したものと同様の手法で行うものとすればよい。すなわち、記録用レーザ光（ＡＴＳ光）のフォーカス制御については、サーボ用レーザ光が基準面Ｒｅｆに合焦するように対物レンズＯＬのフォーカスサーボ制御を実行しつつ、光学ピックアップＯＰ内に設けられる記録光用独立フォーカス機構（図１６における固定レンズ１１３・可動レンズ１１４・レンズ駆動部１１５に相当）により、対物レンズＯＬに入射する記録用レーザ光及びＡＴＳ光のコリメーション状態を変化させることで行うものとすればよい。
この場合において、バルク層５内における情報記録層位置Ｌの選択は、例えばコントローラ２０の制御に基づき行う。具体的には、予めコントローラ２０に対し各情報記録層位置Ｌに対応して設定されたオフセットｏｆの値（図１５を参照）を設定しておき、コントローラ２０が、記録対象とすべき情報記録層位置Ｌｘに対応するオフセットｏｆ-Lxの値に基づいて、上記記録光用独立フォーカス機構のレンズ駆動部を制御して可動レンズを駆動させることで、記録用レーザ光（及びＡＴＳ光）の合焦位置を上記情報記録層位置Ｌｘに一致させる。
【００８６】
［1-3．第１の実施の形態のサーボ制御手法］
上記のように本実施の形態の記録装置は、バルク層５にマーク記録を行う際のトラッキングサーボとして、ＡＴＳ光を用いたトラッキングサーボを行うものであるが、先の図１９〜図２１を参照して説明した通り、ＡＴＳ光を用いたトラッキングサーボを従来のトラッキングサーボと同様の手法で行った場合には、ディスクの周回ごとにトラッキング誤差成分が次第に増大し、発散してしまうという問題が生じる。
【００８７】
ここで、ＡＴＳにおいて時間と共にエラー信号が増大する要因としては、先の図２０にて説明したように、サーボ系の伝達特性ゲインとして、サーボ帯域近辺のゲインが０ｄＢ（デシベル）よりも大となってしまう点が挙げられる。
【００８８】
また、ＡＴＳにおいて時間と共にエラー信号が増大する要因として、特に本例のバルク型記録媒体１のような着脱可能な記録媒体（リムーバブルメディア）とする場合には、ディスクの着脱に伴い偏芯の態様が変化する点も挙げられる。
つまり、或るディスクについて或る記録装置で記録を行った後に、ディスクを他の記録装置に付け替えて、当該他の記録装置により追記を行うという場合には、ディスクの付け替えに伴って偏芯の発生態様が変化することにより、ＡＴＳとして既記録のマーク列に追従するにあたってのトラッキング誤差成分がその分大となるというものである。
【００８９】
実施の形態では、ディスクの着脱が可能とされる記録システムにＡＴＳを適用した場合においても、時間と共にエラー成分が増大し発散してしまうということが防止されるようにして、ＡＴＳの安定化を図ることを目的とする。
このため、先ず第１の実施の形態のサーボ制御手法として、以下で説明するような手法を提案する。
【００９０】
図３は、第１の実施の形態としてのＡＴＳ制御系を伝達関数ブロックにより表した図である。
図３において、Ｋ(ｚ)と示す伝達関数ブロックは、トラッキングサーボ系における制御器としてのサーボ演算器（サーボフィルタ）の離散系伝達関数を表すものであり、またＰ(ｚ)と示す伝達関数ブロックは、２軸アクチュエータ１２（トラッキングアクチュエータ）の離散系伝達関数を表している。
また、図中のｒは制御目標位置（制御目標値）であり、ｅはトラッキングエラー信号（ＴＥ-ats）を表す。ｕは制御器の出力（トラッキングドライブ信号ＴＤ-atsに相当）、ｙsはＡＴＳ光の照射スポット位置を表す。
ｄr-aは、記録用レーザ光の照射スポット位置とＡＴＳ光の照射スポット位置との間の距離を表す。
なお、以下では説明の便宜上、伝達関数と伝達特性とは等価なものであるとして同視し、それらに同一符号を付す。
【００９１】
図示するように、ＡＴＳ光の照射スポットｙsと目標位置ｒとの差がエラー信号ｅであり、制御器（Ｋ(ｚ)）は、当該エラー信号ｅをゼロとするように動作する。
このエラー信号ｅを算出する減算ブロックと、制御器としての伝達関数ブロックＫ(ｚ)と、アクチュエータの伝達特性を表す伝達関数ブロックＰ(ｚ)とにより、トラッキングサーボループとしてのフィードバックループが形成されている。
【００９２】
ここで、この図３においても、先の図１９に倣い、記録光の照射スポット位置ｙrをＡＴＳ光の照射スポット位置ｙsに距離ｄr-aが加算されたものとして表した上で、当該記録光の照射スポット位置ｙrがディスク１周分の回転時間に相当する遅延時間要素ｚ-kを介したものが、制御目標値ｒであるものとして表現している。
すなわち、ディスク１回転分の時間だけ以前の記録光の照射スポット位置ｙrが、制御目標位置ｒであると表現しているものである。
【００９３】
この図３に示す第１の実施の形態のＡＴＳ制御系と、先の図１９に示した従来のＡＴＳ制御系とを比較とすると、本実施の形態のＡＴＳ制御系は、従来のＡＴＳ制御系（つまり前述のフィードバックループ）に対して、伝達関数ブロックＰ’(ｚ)、距離ｄr-aの加算ブロック、遅延時間要素ｚ-k、及び伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)を追加したものとなっていることが分かる。
伝達関数ブロックＰ’(ｚ)は、アクチュエータの伝達特性（Ｐ(ｚ)）を模したものである。この伝達関数ブロックＰ’(ｚ)には、制御器の出力ｕが入力され、これによってＡＴＳ光の照射スポット位置ｙsの推定値ｙs’が得られる。
そして、ここでは、当該推定値ｙs’に対して距離ｄr-aが加算されて記録光の照射スポット位置ｙrの推定値ｙr’が得られ、当該推定値ｙr’が遅延時間要素ｚ-k（ディスク１周分の回転時間に相当する遅延時間）を介したものを、制御目標位置の推定値ｒ’としている。その上で、図示するように当該推定値ｒ’が伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)を介したものを、フィードバックループに対して与えるものとしている。具体的にこの場合は、制御器としての伝達関数ブロックＫ(ｚ)の出力から、上記伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)の出力が減算されるようにして与えるものとしている。
【００９４】
ここで、図３に示すＡＴＳ制御系は、等価的には、図４のように表すことができる。
つまり、この図４に示されるように、本実施の形態のＡＴＳ制御系は、従来のトラッキングサーボループとしてのフィードバックループに対し、制御目標位置ｒを入力して伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)に基づくフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御系（以下、フィードフォワード制御部とも称する）が追加されたものとなる。
なお確認のため述べておくと、制御目標位置ｒは、実際の構成上は検出し得ないものである。このため、実際の構成上は、図３に示したように制御器の出力ｕからアクチュエータの伝達特性（Ｐ(ｚ)）を模した伝達特性Ｐ’(ｚ)を用いて、制御目標値ｒを推定することになる。
【００９５】
本実施の形態のＡＴＳ制御系では、上記のような伝達特性Ｋｆ(ｚ)を用いたフィードフォワード制御系により、制御器（Ｋ(ｚ)）を含むフィードバックループ（トラッキングサーボループ）の伝達特性ゲインを、全周波数帯域で０ｄＢ以下となるように制御する。
【００９６】
ここで、この際の伝達特性Ｋｆ(ｚ)、換言すればフィードフォワード制御器の伝達特性（フィルタ特性）Ｋｆ(ｚ)は、上記トラッキングサーボループが元々有する伝達特性を考慮して、当該伝達特性ゲインを全周波数帯域で０ｄＢ以下に抑制することができるように算出すればよい。
一例として、本例においては、伝達特性Ｋｆ(ｚ)を以下のように設定するものとした。
先ず、前提として、伝達特性Ｐ(ｚ)、伝達特性Ｋ(ｚ)が以下のものであるとする。
【数１】
2012089198.tif 000003
【数２】
2012089198.tif 000004
この前提の下、本例では伝達特性Ｋｆ(ｚ)を下記のように設定した。なお、サンプリング周波数は４００ｋＨｚとした。
【数３】
2012089198.tif 000005
【００９７】
図５は、第１の実施の形態のＡＴＳ制御系の伝達特性について説明するための図である。
図５（ａ）は伝達特性ゲイン（周波数−振幅特性）、図５（ｂ）は周波数−位相特性を示している。
なおこれら図５（ａ）、図５（ｂ）では比較のため、第１の実施の形態としてのフィードフォワード制御を行わない場合（ＦＦなし：従来のＡＴＳ制御系に相当）の特性を破線により示している。
【００９８】
この図５より、本実施の形態のフィードフォワード制御を行うものとすれば、ＦＦなしとしての従来のＡＴＳ制御系で０ｄＢより大となっていた帯域のゲインが、０ｄＢ以下となるように抑制されていることが分かる。
これにより、時間と共にエラー信号が増大して発散してしまうといった自体の発生を防止することができる。
【００９９】
ここで、図６に、第１の実施の形態のＡＴＳ制御系についてのシミュレーション結果を示す。また、図７には比較として、第１の実施の形態としてのフィードフォワード制御なしの場合のシミュレーション結果も示す。
これら図６及び図７において、各（ａ）図はＡＴＳ光の照射スポット位置ｙs（実線）と制御目標位置ｒ（破線）のシミュレーション結果を示し、各（ｂ）図は制御器の出力ｕのシミュレーション結果を示している。また各（ｃ）図はエラー信号ｅのシミュレーション結果を示す。
なおシミュレーションにおいて、ｋ＝４０００とした。またサンプリング周波数は４００ｋＨｚである。なおこれらより、ディスク回転周波数は１００Ｈｚとしていることに相当する。
またこれらのシミュレーションにおいては、偏芯成分として±２０μｍの周期変動成分を与えた。
【０１００】
先ず、各（ａ）図については、図６の本実施の形態の場合も図７のＦＦなしの場合（つまり従来の場合）も、照射スポット位置ｙsは制御目標位置ｒに追従しており、グラフはほぼ重なっている。
そして、各（ｂ）図、及び各（ｃ）図を参照すると、図７に示す従来の場合には、制御器の出力ｕ及びエラー信号ｅは時間と共に増大して発散傾向となっているのに対し、図６の本実施の形態の場合には、制御器の出力ｕ及びエラー信号ｅ共にその増大が抑制されて、発散が防止されていることが分かる。つまりその分、安定な制御が実現されるものである。
【０１０１】
このようにして第１の実施の形態のＡＴＳ制御手法によれば、サーボ帯域で伝達特性ゲインが０ｄＢよりも大となってしまう従来のＡＴＳ制御系の特性を改善でき、その結果、従来のＡＴＳ制御系のようにトラッキング誤差成分が時間と共に増大して発散してしまうといった事態の発生を防止できる。
これにより、ＡＴＳの安定化が図られる。
【０１０２】
また、図６が偏芯成分を加味したシミュレーション結果であることからも理解されるように、本実施の形態によれば、バルク型記録媒体１のようなリムーバブルメディアに対する追記を行う場合においても、ＡＴＳの安定化を図ることができる。
【０１０３】
なお、図６（ｂ）（ｃ）において、制御器の出力ｕとエラー信号ｅとにはスパイク状のノイズが発生するものとなっているが、これは、シミュレーションにおいて、サーボオン時の過渡応答期間における伝達関数ブロックＰ’(ｚ)の出力をメモリ（遅延時間要素ｚ-k）に蓄積した結果現れたものである。
このスパイク状のノイズについては、例えばＡＴＳのサーボオン後、サーボが安定となるまでの所定期間フィードフォワード制御をオフとして周回を重ね、その後にフィードフォワード制御をオンとして伝達関数ブロックＰ’(ｚ)の出力の蓄積を開始するなどといった対策を講じることで防止することができるものである。すなわち、スパイク状のノイズはこの場合のシミュレーションの手法上現れたものであって、その発生は不可避なものではない。
【０１０４】
[1-4．サーボ回路の構成例]
図８は、上記により説明した第１の実施の形態としてのＡＴＳ制御を実現するためのＡＴＳ制御回路１４の内部構成を示している。
図示するようにＡＴＳ制御回路１４には、ＡＴＳ用サーボフィルタ２１、減算部２２、アクチュエータ特性付与フィルタ２３、遅延メモリ２４、ＦＦ制御用フィルタ２５、及び加算部２６が設けられる。
【０１０５】
ＡＴＳ用サーボフィルタ２１には、先の図２に示したエラー信号生成回路１３からのトラッキングエラー信号ＴＥ-atsが入力される。
このＡＴＳ用サーボフィルタ２１は、先の図３との対応で言えば、伝達関数ブロックＫ（ｚ）に相当する。
ＡＴＳ用サーボフィルタ２１は、例えばＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタなどのデジタルフィルタで構成され、トラッキングエラー信号ＴＥ-atsに対し、ループゲイン付与や位相補償等のトラッキングサーボ制御実現のために必要とされる所定の周波数特性を付与するためのフィルタ処理（サーボ演算処理）を施す。
図示するようにＡＴＳ用サーボフィルタ２１による処理結果は、減算部２２を介してトラッキングサーボ信号ＴＳ-atsとして出力される。
【０１０６】
アクチュエータ特性付与フィルタ２３は、図３に示した伝達関数ブロックＰ’(ｚ)に相当する。
このアクチュエータ特性付与フィルタ２３としても、例えばＦＩＲフィルタ等のデジタルフィルタで構成され、そのフィルタ特性として、２軸アクチュエータ１２（前述のトラッキングアクチュエータ）の伝達特性Ｐ（ｚ）を模したものに相当するフィルタ特性が設定されている。
アクチュエータ特性付与フィルタ２３は、トラッキングサーボ信号ＴＳ-atsに対して、このように設定されたフィルタ特性に基づくフィルタ処理を施すことで、トラッキングサーボ信号ＴＳ-atsに対し伝達特性Ｐ（ｚ）に相当する周波数特性を与える。
このアクチュエータ特性付与フィルタ２３の出力は、図３におけるＡＴＳ光の照射スポット位置ｙsの推定値ｙs’に相当する。
【０１０７】
推定値ｙs’に対しては、加算部２６により、距離ｄr-aが加算される。これにより、記録光の照射スポット位置ｙrの推定値ｙr’に相当する値が得られる。
【０１０８】
遅延メモリ２４は、図３に示した遅延時間要素ｚ-kに相当する。
この遅延メモリ２４は、加算部２６からの出力をディスク１周分の時間記憶した後出力することで、当該加算部２６の出力をディスク１周分の時間だけ遅延させて出力する。
【０１０９】
ＦＦ制御用フィルタ２５は、図３に示した伝達関数ブロックＫｆ（ｚ）に相当する。
このＦＦ制御用フィルタ２５としても例えばＦＩＲフィルタなどのデジタルフィルタで構成され、そのフィルタ特性としては、前述の伝達特性Ｋｆ（ｚ）に相当するフィルタ特性が設定される。ＦＦ制御用フィルタ２５は、遅延メモリ２４の出力（制御目標値ｒの推定値ｒ’に相当）に対し、伝達特性Ｋｆ（ｚ）に相当するフィルタ特性に基づくフィルタ処理を施すことで、上記遅延メモリ２４の出力に対し上記伝達特性Ｋｆ（ｚ）に相当する周波数特性を与える。
【０１１０】
図示するようにＦＦ制御用フィルタ２５の出力（つまりフィードフォワード制御部の出力に相当）は、減算部２２によってフォードバックループに与えられる。具体的に、この場合の減算部２２は、ＡＴＳ用サーボフィルタ２１の直後に設けられており、これにより減算部２２は、ＡＴＳ用サーボフィルタ２１の出力からＦＦ制御用フィルタ２５の出力を減算するようにされている。
【０１１１】
＜２．第２の実施の形態＞
［2-1．第２の実施の形態のサーボ制御手法］
上記により説明した第１の実施の形態のように、従来のＡＴＳ制御系が有するフィードバックループに対して制御目標値ｒの推定値ｒ’を用いたフィードフォワード制御を行うフィードフォワード制御部を追加した構成とすれば、当該フィードフォワード制御部のフィルタ特性（Ｋｆ（ｚ））の設定により、フィードバックループの伝達特性ゲインが０ｄＢより大となることを防止でき、その面でＡＴＳの安定化が図られるものとなる。
【０１１２】
但し、先の図６（ｃ）と図７（ｃ）とを比較すると、第１の実施の形態で説明したままの構成とする場合には、トラッキング誤差成分が従来よりも大となってしまうことが分かる。具体的に、第１の実施の形態の場合のトラッキング誤差成分は、±２０μｍの偏芯に対しておよそ±１μｍ程度と比較的大きく、このため追従性能の面で不利となる。
【０１１３】
そこで第２の実施の形態では、追従性能の向上を図るためのフィードフォワード制御も導入する。
【０１１４】
図９は、第２の実施の形態のＡＴＳ制御系を伝達関数ブロックにより表している。
先の図３と比較すると、この場合のＡＴＳ制御系が備えるフィードフォワード制御部には、図３におけるフィードフォワード制御部における遅延時間要素ｚ-kに代えて遅延時間要素ｚ-k_fが設けられると共に、新たに伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1が追加され、上記遅延時間要素ｚ-k_fの出力が当該伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1を介して、伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)に与えられるものとなっている。
図示するようにこの場合の伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)の出力は、当該伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)の出力が、後述する乗算ブロックｋ１を介した後の伝達関数ブロックＫ(ｚ)の出力から減算されるようにして、上記伝達関数ブロックＫ(ｚ)を含むフィードバックループに対して与えられるようになっている。
【０１１５】
ここで、前述のような追従性能の低下が生じる要因としては、伝達関数Ｋｆ(ｚ)の作用により、ＡＴＳ制御系に位相遅れが生じることを挙げることができる。すなわち、先の図５（ｂ）を参照して分かるように、伝達関数Ｋ（ｚ）の作用によっては、ＡＴＳ制御系の周波数−位相特性として、サーボ帯域の近辺にて位相遅れが生じるものとなってしまう。このことに起因して、第１の実施の形態で説明したままの構成によっては、追従性能の低下が生じる。
【０１１６】
この点を考慮し、第２の実施の形態では、伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)を含むフィードフォワード制御部において、上述した遅延時間要素ｚ-k_fと伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1とを設けるものとしている。
具体的に、遅延時間要素ｚ-k_fは、図３に示した遅延時間要素ｚ-kのように記録光の照射スポット位置ｙrの推定値ｙr’をディスク１周分の時間遅延させるのではなく、ディスク１周分の時間に満たない所定の時間だけ遅延させるものとなる。
つまり、この場合は上記のような位相遅れ帯域の位相を進ませるようにして位相特性の改善を図るので、第１の実施の形態の場合よりも先読みする形で記録光の照射スポット位置ｙrの推定値ｙr’を後段に与えるものである。
ここで、このような先読み出力としての遅延時間要素ｚ-k_fの遅延出力のことを、以下、遅延出力ｒ_fと表記する。
【０１１７】
伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1は、上記遅延出力ｒ_fに基づいて、伝達関数Ｋｆ(ｚ)の作用で生じる図５（ｂ）の実線で示したようなサーボ帯域近辺での位相遅れを抑制することができるように算出された伝達関数を表す。すなわち、伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1の伝達特性Ｇ(ｚ)-1は、当該伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1の出力が伝達関数ブロックＫｆ(ｚ)を介して制御器としての伝達関数ブロックＫ(ｚ)を含むフィードバックループに与えられたときに、当該フィードバックループを含むＡＴＳ制御系の周波数−位相特性におけるサーボ帯域近辺の位相遅れが抑制（理想的にはキャンセル）されるようにして設定されたものであればよい。
なお、後に説明するようにして本例ではＧ(ｚ)-1＝１と設定することからも明らかなように、伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1を設けることは必須ではない。
【０１１８】
ここで、上記のような遅延時間要素ｚ-k_fと伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1とによる位相特性改善のための作用を、フィードフォワード制御側のみに与えて、フィードバックループ側には作用させないとした場合には、ＡＴＳ制御系全体として矛盾が生じる虞がある。
そこで本例では、伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1の出力を制御目標位置ｒの値に相当する値（以下、出力ｒ''と表記）として用いる、いわば擬似的なフィードバック制御系を形成し、その出力を伝達関数ブロックＫ(ｚ)を含む真の（現実の）フィードバックループに合流（合成）させるものとしている。
【０１１９】
具体的に、上記擬似的なフィードバック制御系としては、伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1の出力ｒ''から、伝達関数ブロックＰ’(ｚ)の出力としてのＡＴＳ光の照射スポット位置の推定値ｙs’を減算して、エラー信号ｅに準じたエラー信号ｅ’を得るようにされている。
そして、当該エラー信号ｅ’を、制御器の伝達関数Ｋ（ｚ）を模した伝達関数ブロックＫ’(ｚ)に入力し、当該伝達関数ブロックＫ’(ｚ)の出力を、乗算ブロックｋ２を介して現実のフィードバックループに与えるものとしている。
なお確認のため述べておくと、伝達関数Ｋ(ｚ)はフィルタ特性に相当するため、伝達関数Ｋ’(ｚ)ブロックをフィルタ処理で実現する場合には、伝達関数Ｋ(ｚ)と伝達関数Ｋ’(ｚ)は同一に設定できる。
【０１２０】
このとき、乗算ブロックｋ２の出力は、図のように乗算ブロックｋ１を介した後の伝達関数ブロックＫ(ｚ)の出力から減算するようにして現実のフィードバックループに対して与える（合成する）ものとしている。つまり本例では、乗算ブロックｋ１、乗算ブロックｋ２に与える係数によって、現実のフィードバック制御器としての伝達関数ブロックＫ(ｚ)の出力と疑似的なフィードバック制御器としての伝達関数ブロックＫ’(ｚ)の出力とを所定に重み付けして合成できるようにしている。
【０１２１】
この場合における重み付けは、ＡＴＳ制御系全体のゲインが本来のゲインから変化してしまうことを防止するため、その総和が１となるようにして行う。すなわち、乗算ブロックｋ１が与える係数をｋ１、乗算ブロックｋ２が与える係数をｋ２としたとき、ｋ１＋ｋ２＝１を満たすようにして重み付けを行う。
【０１２２】
ここで、これら係数ｋ１と係数ｋ２とについて、係数ｋ１を小さく設定し過ぎた場合には現実のフィードバックループ系の重みが過小となって外乱成分に追従しきれなくなる虞がある。一方で係数ｋ２側を過小としてしまうと、擬似的なフィードバック制御系を設けた意義が薄れ、所期の効果を得ることができなくなる虞がある。係数ｋ１，ｋ２については、これらの効果のバランスを考慮して、実験的に最適とされる値を導出・設定するものとすればよい。
【０１２３】
図１０は、図９に示した第２の実施の形態としてのＡＴＳ制御系についてのシミュレーション結果を示しており、図１０（ａ）はＡＴＳ光の照射スポット位置ｙs（実線）と制御目標位置ｒ（破線）のシミュレーション結果、図１０（ｂ）は制御器の出力ｕのシミュレーション結果、また図１０（ｃ）はエラー信号ｅのシミュレーション結果である。
なお、この場合のシミュレーションにおいてもｋ＝４０００、サンプリング周波数＝４００ｋＨｚとした。また、偏芯成分はこの場合も±２０μｍである。
【０１２４】
また、本例においては、伝達関数ブロックＰ’(ｚ)について２６サンプル分先読みを行うものとした。すなわち、遅延時間要素ｚ-k_fはｚ-(k-26)_fである。
そして、本例において、伝達特性Ｇ(ｚ)-1としては、Ｇ(ｚ)-1＝１と設定した。
【０１２５】
また、係数ｋ１、係数ｋ２についてはｋ１＝０．２５、ｋ２＝０．７５と設定した。
【０１２６】
先ず、図１０（ａ）と図６（ａ）とを比較すると、ＡＴＳ光の照射スポット位置ｙsと制御目標位置ｒとについては第１の実施の形態の場合と同様の結果となることが分かる。
また、図１０（ｂ）の制御器の出力ｕについては、第１の実施の形態の場合（図６（ｂ））とほぼ同様の結果となる。
【０１２７】
そして、図１０（ｃ）に示すエラー信号ｅについては、その変動幅は概ね±０．０１μｍ（１０ｎｍ）以下に抑えられており（スパイク状の部分は除く）、このことより、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の場合よりも追従性能が向上していることが分かる。
【０１２８】
なお、第１の実施の形態の場合と同様に、制御器の出力ｕやエラー信号ｅに生じるスパイク状のノイズはこの場合のシミュレーション手法に依るものであり、前述したように、これらはサーボをオンとした後からサーボが安定するまでの間伝達関数ブロックＰ’(ｚ)の出力を蓄積しない等により防止できるものである。
【０１２９】
このようにして第２の実施の形態によれば、トラッキング誤差成分の発散防止によるＡＴＳの安定化を実現しつつ、サーボの追従性能の向上を図ることができる。
【０１３０】
[2-2．サーボ回路の構成例]
図１１は、上記により説明した第２の実施の形態としてのＡＴＳ制御を実現するとした場合のＡＴＳ制御回路１４の内部構成を示している。
なお図１１において、既に先の図８にて説明した部分については同一符号を付して説明を省略する。
【０１３１】
先の図８と比較して分かるように、この場合のＡＴＳ制御回路１４には、減算部２２に代えて加／減算部３１が設けられると共に、ＦＦ制御用フィルタ２５を含むフィードフォワード制御系において、遅延メモリ２４に代えて先読みメモリ３２が設けられ、また位相特性改善用フィルタ３３が追加される。
さらに、この場合には減算部３４とサーボ特性付与フィルタ３５、及び第１乗算部３０と第２乗算部３６が追加される。
【０１３２】
先ず、フィードフォワード制御系において、アクチュエータ特性付与フィルタ２３の出力は、加算部２６を介して先読みメモリ３２に入力されると共に、減算部３４に対しても入力される。
先読みメモリ３２は、図９に示した遅延時間要素ｚ-k_fに相当するものであり、加算部２６の出力を、ディスク１周分の時間に満たない所定時間だけ遅延させて出力するように構成される。換言すれば、先読みメモリ３２は、加算部２６の出力（つまり推定値ｙr’）を過去所定時間分記憶可能とされ、記憶した上記推定値ｙr’のうちディスク１回転分の時間に満たない所定時間だけ過去の推定値ｙr’を順次読み出すように構成されている。
【０１３３】
位相特性改善用フィルタ３３は、図９に示した伝達関数ブロックＧ(ｚ)-1に相当するものであり、例えばＦＩＲフィルタ等のデジタルフィルタで構成される。
先の説明からも理解されるように、位相特性改善用フィルタ３３には、図５（ｂ）に示したＦＦありの場合（実線）の周波数−位相特性、換言すればフィードフォワード制御部に対して先読みメモリ３２と位相特性改善用フィルタ３３とを介在させないとした場合におけるＡＴＳ制御系の周波数−位相特性におけるサーボ帯域近辺の位相遅れが抑制（理想的にはキャンセル）されるように算出されたフィルタ特性を持たせる。
ここで、前述のように本例ではＧ(ｚ)-1＝１と設定している。この点より本例の場合、位相特性改善用フィルタ３３を敢えて設ける必要性はなく、省略が可能である。
【０１３４】
位相特性改善用フィルタ３３の出力は、ＦＦ制御用フィルタ２５に入力されると共に、減算部３４に入力される。
減算部３４は、位相特性改善用フィルタ３３の出力（つまり制御目標位置ｒの値に相当する値：図９の出力ｒ''に相当）から、アクチュエータ特性付与フィルタ２３の出力（ＡＴＳ光の照射スポット位置ｙsの推定値ｙs’に相当）を減算する。つまりこれにより、図９に示すエラー信号ｅ’に相当する信号を生成する。
【０１３５】
サーボ特性付与フィルタ３５は、図９に示した伝達関数ブロックＫ’(ｚ)に相当するものであり、例えばＦＩＲフィルタ等のデジタルフィルタで構成される。先の説明からも理解されるように、サーボ特性付与フィルタ３５には、伝達関数ブロックＫ(ｚ)に相当するＡＴＳ用サーボフィルタ２１のフィルタ特性と同一のフィルタ特性を持たせる。
【０１３６】
また、図示するようにこの場合のＡＴＳ用サーボフィルタ２１の出力は、第１乗算部３０を介して前述した加／減算部３１に入力され、サーボ特性付与フィルタ３５の出力は第２乗算部３６を介して加／減算部３１に入力される。
加／減算部３１は、第１乗算部３０の出力と第２乗算部３６の出力とを加算する機能と、ＦＦ制御用フィルタ２５の出力を減算する機能とを有する。加／減算部３１は、これらの加／減算により得られた演算結果をトラッキングサーボ信号ＴＳ-atsとして出力する。
ここで、先の説明からも理解されるように、第１乗算部３０がＡＴＳ用サーボフィルタ２１の出力に乗じる係数（ｋ１）と第２乗算部３６がサーボ特性付与フィルタ３５の出力に乗じる係数（ｋ２）とについては、ｋ１＋ｋ２＝１となるように設定する。
【０１３７】
なお、本例においては位相特性改善用フィルタ３３のフィルタ特性に関してＧ(ｚ)-1＝１と設定するものとしたが、勿論、Ｇ(ｚ)-1としては、図５（ｂ）に実線で示した特性の逆特性となるものを設定することとして、位相遅れの特性がより改善（位相遅れがキャンセル）されるようにすることもできる。
【０１３８】
＜３．変形例＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明としてはこれまでで説明した具体例に限定されるべきものではない。
例えばこれまでの説明では、本発明の記録装置が記録対象とする光ディスク記録媒体が、位置案内子やそれが形成された反射面を有しないバルク状の記録層を有するいわゆるバルク型の光ディスク記録媒体とされる場合を例示したが、本発明としては、例えば次の図１２に示されるような複数の反射面（半透明記録膜）を有する多層構造の記録層を有する光ディスク記録媒体（多層記録媒体とする）を記録対象とする場合にも好適に適用できる。
図１２において、この場合の多層記録媒体４０は、上層側から順にカバー層２、選択反射膜３、及び中間層４が形成される点は図１に示したバルク型記録媒体１と同様となるが、この多層記録媒体４０には、バルク層５に代えて、図のように半透明記録膜４１と中間層４とが所定回数繰り返し積層された層構造を有する記録層が設けられる。このとき、最下層に形成された半透明記録膜４１は基板４２上に積層されている。なお、最下層に形成される記録膜については全反射記録膜を用いることができる。
なお、図中では図示の都合上、記録膜の数を５としているが、記録層に形成する記録膜の数はこれに限定されるべきものではない。
【０１３９】
ここで、注意すべきは、上記半透明記録膜４１には、グルーブやピット列の形成に伴う位置案内子が形成されていないという点である。つまりこの多層記録媒体４０としても、位置案内子は基準面Ｒｅｆとしての１つの層位置に対してのみ形成されているものである。
【０１４０】
このような多層記録媒体４０が有する多層状の記録層においては、反射膜としても機能する半透明記録膜４１が形成されているため、記録時において半透明記録膜４１からの反射光を利用したフォーカスサーボ制御を行うことができるという利点がある。
【０１４１】
また、これまでの説明では、バルク型の光ディスク記録媒体や図１２に示したような多層記録媒体に設けられる基準面Ｒｅｆが、バルク層５としての記録層や多層構造の記録層の上部に対して設けられるものとしたが、基準面Ｒｅｆはこれらの記録層の下部に設けるようにすることもできる。
【０１４２】
また、基準面Ｒｅｆに対しては、位置案内子として、グルーブやピット列などの案内溝を形成する場合を例示したが、当該位置案内子としては例えばマーク列の記録などの他の手法により形成することもできる。
【０１４３】
また、これまでの説明では、本発明の記録装置がマークにより記録された情報についての再生機能を具備しない記録専用の装置に適用された場合を例示したが、本発明の記録装置としては、再生機能も有する記録再生装置に対しても好適に適用できる。
【符号の説明】
【０１４４】
１  バルク型記録媒体、２  カバー層、３  選択反射膜、４  中間層、５  バルク層、Ｒｅｆ  基準面、１０  スピンドルモータ（ＳＰＭ）、１１  記録処理部、１２  ２軸アクチュエータ、１３  エラー信号生成回路、１４  ＡＴＳ制御回路、１５  マトリクス回路、１６  基準面側サーボ回路、１７  セレクタ、１８  トラッキングドライバ、１９  位置情報検出部、２０  コントローラ、ＯＰ  光学ピックアップ、ＯＬ  対物レンズ、２１  ＡＴＳ用サーボフィルタ、２２,３４  減算部、２３  アクチュエータ特性付与フィルタ、２４  遅延メモリ、２５  ＦＦ制御用フィルタ、２６  加算部、３０  第１乗算部、３１  加／減算部、３２  先読みメモリ、３３  位相特性改善用フィルタ、３５  サーボ特性付与フィルタ、３６  第２乗算部
【図１】
2012089198.tif 000006
【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】
2012089198.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
2012089198.tif 000024
【図２０】
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【図２１】
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