(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに向けてビームを集光する対物レンズと、
前記対物レンズを保持して前記対物レンズに入射される光の光軸方向及びこの光軸に垂直な方向に駆動可能に支持された対物レンズ保持体と、
前記対物レンズ保持体を前記光軸方向に駆動するためのフォーカシングコイルと、
前記対物レンズ保持体を前記光軸に垂直な方向に駆動するためのトラッキングコイルと、
前記対物レンズ保持体の前記光軸方向の変位を検出するフォーカス検出手段と、
前記対物レンズ保持体の前記光軸に垂直な方向の変位を検出するトラック検出手段と、
前記フォーカス検出手段によって検出された検出信号を演算処理して前記フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段と、
前記トラック検出手段によって検出された検出信号を所定の補償係数に基づいて演算処理して前記トラッキングコイルにトラック制御信号を出力するトラック制御手段と、
前記トラック制御手段から出力された前記トラック制御信号を演算処理して前記フォーカス制御信号に加算する補償手段と、
所定周波数の外乱成分を発生し、前記トラック検出手段によって検出された前記検出信号に加算する外乱発生手段と、
前記トラック検出手段からの出力信号の振幅と、前記外乱発生手段により発生された前記外乱成分の振幅とを比較するゲイン比較手段と、
前記ゲイン比較手段による比較結果に応じて前記補償手段における演算処理の補償係数を調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
光ディスクに向けてビームを集光する対物レンズと、
前記対物レンズを保持して前記対物レンズに入射される光の光軸方向及びこの光軸に垂直な方向に駆動可能に支持された対物レンズ保持体と、
前記対物レンズ保持体を前記光軸方向に駆動するためのフォーカシングコイルと、
前記対物レンズ保持体を前記光軸に垂直な方向に駆動するためのトラッキングコイルと、
前記対物レンズ保持体の前記光軸方向の変位を検出するフォーカス検出手段と、
前記対物レンズ保持体の前記光軸に垂直な方向の変位を検出するトラック検出手段と、
前記フォーカス検出手段によって検出された検出信号を演算処理して前記フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段と、
前記トラック検出手段によって検出された検出信号を所定の補償係数に基づいて演算処理して前記トラッキングコイルにトラック制御信号を出力するトラック制御手段と、
前記トラック制御手段から出力された前記トラック制御信号を演算処理して前記フォーカス制御信号に加算する補償手段と、
所定周波数の外乱成分を発生し、前記トラック検出手段によって検出された前記検出信号に加算する外乱発生手段と、
前記トラック検出手段からの出力信号の位相と、前記外乱発生手段により発生された前記外乱成分の位相とを比較する位相比較手段と、
前記位相比較手段による比較結果に応じて前記補償手段における演算処理の補償係数を調整する調整手段と、
を備えたことを特徴とする光ディスク装置。
【請求項３】
光ディスクに向けてビームを集光する対物レンズと、
前記対物レンズを保持して前記対物レンズに入射される光の光軸方向及びこの光軸に垂直な方向に駆動可能に支持された対物レンズ保持体と、
前記対物レンズ保持体を前記光軸方向に駆動するためのフォーカシングコイルと、
前記対物レンズ保持体を前記光軸に垂直な方向に駆動するためのトラッキングコイルと、
前記対物レンズ保持体の前記光軸方向の変位を検出するフォーカス検出手段と、
前記対物レンズ保持体の前記光軸に垂直な方向の変位を検出するトラック検出手段と、
前記フォーカス検出手段によって検出された検出信号を演算処理して前記フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段と、
前記トラック検出手段によって検出された検出信号を所定の補償係数に基づいて演算処理して前記トラッキングコイルにトラック制御信号を出力するトラック制御手段と、
前記トラック制御手段から出力された前記トラック制御信号を演算処理して前記フォーカス制御信号に加算する補償手段と、を備えた光ディスク装置の調整方法であって、
所定周波数の外乱成分を発生し、
前記トラック検出手段によって検出された前記検出信号に加算し、
前記トラック検出手段からの出力信号の振幅と、前記外乱発生手段により発生された前記外乱成分の振幅とを比較し、
前記比較結果に応じて前記補償手段における演算処理の補償係数を調整する、
ことを特徴とする光ディスク装置の調整方法。
【請求項４】
光ディスクに向けてビームを集光する対物レンズと、
前記対物レンズを保持して前記対物レンズに入射される光の光軸方向及びこの光軸に垂直な方向に駆動可能に支持された対物レンズ保持体と、
前記対物レンズ保持体を前記光軸方向に駆動するためのフォーカシングコイルと、
前記対物レンズ保持体を前記光軸に垂直な方向に駆動するためのトラッキングコイルと、
前記対物レンズ保持体の前記光軸方向の変位を検出するフォーカス検出手段と、
前記対物レンズ保持体の前記光軸に垂直な方向の変位を検出するトラック検出手段と、
前記フォーカス検出手段によって検出された検出信号を演算処理して前記フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段と、
前記トラック検出手段によって検出された検出信号を所定の補償係数に基づいて演算処理して前記トラッキングコイルにトラック制御信号を出力するトラック制御手段と、
前記トラック制御手段から出力された前記トラック制御信号を演算処理して前記フォーカス制御信号に加算する補償手段と、を備えた光ディスク装置の調整方法であって、
所定周波数の外乱成分を発生し、
前記トラック検出手段によって検出された前記検出信号に加算し、
前記トラック検出手段からの出力信号の位相と、前記外乱発生手段により発生された前記外乱成分の位相とを比較し、
前記比較結果に応じて前記補償手段における演算処理の補償係数を調整する、
ことを特徴とする光ディスク装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報記録トラックを有する光ディスク上で情報の記録もしくは再生をする光ディスク装置に係り、特に、情報記録面に形成された光スポットを光ディスクの垂直方向及びトラック横断方向に移動させる対物レンズ駆動装置を内蔵した光ディスク装置及びその調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置では、対物レンズを保持してこの対物レンズによって形成された光学スポットをディスク半径方向の所望位置に位置決めすると同時にディスク垂直方向の所望位置に位置決めする、すなわち光ディスクの情報トラックへのトラッキングおよびフォーカシングを行う対物レンズ駆動装置が提案されて利用されている。
【０００３】
このような対物レンズ駆動装置では、対物レンズは、トラッキング方向及びフォーカシング方向、すなわちディスク水平方向およびディスク垂直方向の２軸方向に独立に移動可能に支持されており、それぞれの方向の目標位置からのズレ量を光学的に独立して検出し、制御もそれぞれ独立して行われている。
【０００４】
このズレ量の検出には、対物レンズを介して情報記録面に形成された光学スポットの戻り光が用いられる。光学スポットをディスク面にジャストフォーカスするためには、非点収差法、ナイフエッジ法などにより、４分割されたフォトディテクタで戻り光が処理されて、焦点合わせされるのが一般的である。
【０００５】
また、目標位置とするトラックへのトラッキング位置決めは、３ビーム法やプッシュプル法、位相差検出法などにより２分割フォトディテクタで検出されたズレ量に対応した信号が用いられるのが一般的である。
【０００６】
ただし、これまで、このように検出されたそれぞれのズレ量の信号は、それぞれ独立に処理されて、独立に駆動可能に設けられたフォーカス駆動コイルもしくはトラック駆動コイルに入力されて制御されている。
【０００７】
しかしながら、昨今の情報記録密度の向上に伴い、トラック密度も高くなっており、対物レンズを位置決めすべき精度が非常に高くなってきている。
【０００８】
この精度の観点で、上述したフォーカス動作及びトラッキング動作を見ると、それぞれの駆動コイルに入力された信号で対物レンズ保持体が厳密には独立に駆動されているとは言えない。すなわち、この対物レンズ保持体は、フォーカス方向及びトラック方向に独立に駆動されるように構成されるが、対物レンズ保持体の支持方式に依存して両方向に干渉しながら駆動されるモードを持つことが知られており、このモードが両方向の干渉運動として悪影響を与えるのである。
【０００９】
以下、実際の対物レンズ駆動装置の構成について説明する。
【００１０】
図４の（ａ）に示したような軸摺動型の対物レンズ駆動装置１１１では、対物レンズ保持体１１０は、磁性材で形成されたベースの上面中央部に埋設された軸１０３に対して摺動することで対物レンズ１０１をフォーカス方向に変位させるとともに、回転することで対物レンズ１０１をトラッキング方向に変位させる。
【００１１】
すなわち、対物レンズ保持体１１０は、軸１０３と嵌合して軸１０３とで滑り軸受け機構を構成する軸受け部１０２を介して軸方向に滑り自在で、かつ軸回りに回転自在に装着されている。対物レンズ１０１は、対物レンズ保持体１１０の上面に設けられる。
【００１２】
また、この対物レンズ保持体１１０は、コイルボビンとしても利用されている。対物レンズ保持体１１０の外周には、軸方向の位置を制御するためのフォーカシングコイル１０５と軸回り方向の位置を制御するためのトラッキングコイル１０６とが固定されている。
【００１３】
また、磁気回路は、ベースの上面で対物レンズ保持体１１０筒部の内面と対向する位置に筒部内に非接触に嵌入するように２本の内側ヨークを軸を中心にして対称に突設して設けられる。さらに、筒部の外側には、内側ヨークの外面と対向する関係になるようにそれぞれ外側ヨーク１０４、１０９が配置され、これら内側及び外側ヨーク１０４，１０９とベースの上面との間に軸方向に着磁された永久磁石１０７、１０８を介在させて構成している。
【００１４】
このように構成された対物レンズ駆動装置は、フォーカシングコイル１０５への通電制御に伴う電磁力によって対物レンズ保持体１１０の位置をＹ軸方向に変化させ、これによってフォーカシング制御を行うとともに、トラッキングコイルへ１０６の通電制御に伴う電磁力によって対物レンズ保持体１１０の位置をＸ軸方向に回動させ、これによってトラッキング制御を行う。そして、これらの通電制御は、それぞれ独立なサーボ系で行われている。
【００１５】
なお、トラッキングコイル１０６及びフォーカシングコイル１０５が固定される対物レンズ保持体１１０の外周には、鉄片などの磁性体で形成された小さなプレートが配置されており、各コイル及び永久磁石１０７，１０８の間で形成される磁気回路の作用を利用して、対物レンズ保持体１１０が支持軸１０３に確実に摺動するように、支持軸１０３の軸方向と垂直な方向に予圧力を発生させている。
【００１６】
支持軸１０３に対する摺動動作を行わせるためには、この予圧力が必要である。しかしながら、この予圧力によって発生する摩擦力は、対物レンズ保持体１１０の微小変位を不可能にするような悪影響を生むものである。
【００１７】
前述したように、非常に高い周波数帯域を持つ位置決め制御では、ナノメータオーダの変位を線形に行う対物レンズ駆動装置が要求されている。しかしながら、摩擦などの非線型要素があると摺動によってこのオーダの変位を実現することはできない。この軸摺動型の対物レンズ駆動装置では、このオーダの変位は、軸受け部１０２の弾性変形ないしは予圧力による軸受け接触点を中心にした対物レンズ保持体１１０の揺動運動によって実現されている。
【００１８】
そして、このような対物レンズ保持体１１０の揺動には、フォーカス方向及びトラック方向の両方向の干渉モードとして揺動するモードが存在し、対物レンズ１０１を両方向に同時に変位させてしまうことが避けられない。
【００１９】
これらの揺動モードの悪影響を位置決め制御の観点からみると、対物レンズ駆動装置のフォーカス駆動特性乃至はトラック駆動特性での周波数応答における位相乱れとして観測される。この位相特性において、位相が大きく遅れると位置決め制御の位相余裕を小さくして不安定にする可能性があり、また位相が進んでもゲインが持ち上げられる結果となって、揺動モードの周波数によってはゲイン余裕がなくなって不安定になる可能性がある。
【００２０】
図５のような周波数特性の揺動モードが存在したときのトラック駆動特性を図６に示す。この場合には、位相が遅れるように作用し、位相余裕を小さくする悪影響を持っているといえる。
【００２１】
この揺動モードの周波数は、軸受け部１０２の材料特性などに依存して決まる値であり、数ｋＨｚのオーダ、具体的には３〜５ｋＨｚ程度に設けられる制御帯域近傍の周波数領域に存在している。このためなんらかの手段で抑圧しなければ、安定な制御を行うことが困難である。
【００２２】
また、軸摺動型の対物レンズ駆動装置以外の対物レンズ装置では、たとえば図４の（ｂ）に示すようなワイヤ１１２で対物レンズ１０１などが支持された場合でも、微小変位させる際にワイヤ１１２で支持された支持点近傍を中心として揺動するモードが存在する。この揺動モードは、上述した軸摺動型対物レンズ駆動装置と同様の影響を対物レンズ１０１の位置決め制御系に悪影響を与えるため、この揺動モードの抑圧も対物レンズ駆動装置の構成いかんに関わらず、共通の課題であった。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の対物レンズ駆動装置では、フォーカス方向及びトラック方向をまったく独立に制御するように構成されていたため、記録密度が向上した場合には、支持系の独立性は必要な精度を満足できなくなり、干渉成分が発生することを意識せざるを得ない。
【００２４】
たとえば、対物レンズ駆動装置の一例における軸摺動型対物レンズ駆動装置では、穴が嵌合している支持軸と穴の当たり位置で摩擦力が発生する。この摩擦力のため、フォーカス方向及びトラック方向を独立に駆動することができない。対物レンズを微小変位する場合には、軸と穴との接触点を中心とした揺動動作が発生する。
【００２５】
しかしながら、この揺動動作は、フォーカス方向とトラック方向とに干渉しながら発生することがあるため、この干渉モードは、位置決め制御系の位相特性に悪影響を与える可能性がある。また、この影響は、対物レンズの駆動を精密に行おうとすればするほど相対的に大きくなるものである。
【００２６】
このように、従来の対物レンズ駆動装置では、現在ないし将来的に求められる高密度記録を実現する場合に、各方向の干渉による悪影響を抑制することができず、対物レンズの位置決め精度を向上させることが困難である。
【００２７】
この発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、記録密度が向上した場合でも、対物レンズを高精度な位置決め動作を実現できる対物レンズ駆動装置を内蔵した光ディスク装置及びこの光ディスク装置に適用される調整方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、
請求項１に記載の光ディスク装置は、
光ディスクに向けてビームを集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持して前記対物レンズに入射される光の光軸方向及びこの光軸に垂直な方向に駆動可能に支持された対物レンズ保持体と、前記対物レンズ保持体を前記光軸方向に駆動するためのフォーカシングコイルと、前記対物レンズ保持体を前記光軸に垂直な方向に駆動するためのトラッキングコイルと、前記対物レンズ保持体の前記光軸方向の変位を検出するフォーカス検出手段と、前記対物レンズ保持体の前記光軸に垂直な方向の変位を検出するトラック検出手段と、前記フォーカス検出手段によって検出された検出信号を演算処理して前記フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段と、前記トラック検出手段によって検出された検出信号を所定の補償係数に基づいて演算処理して前記トラッキングコイルにトラック制御信号を出力するトラック制御手段と、前記トラック制御手段から出力された前記トラック制御信号を演算処理して前記フォーカス制御信号に加算する補償手段と、所定周波数の外乱成分を発生し、前記トラック検出手段によって検出された前記検出信号に加算する外乱発生手段と、前記トラック検出手段からの出力信号の振幅と、前記外乱発生手段により発生された前記外乱成分の振幅とを比較するゲイン比較手段と、前記ゲイン比較手段による比較結果に応じて前記補償手段における演算処理の補償係数を調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３１】
請求項２に記載の光ディスク装置は、
光ディスクに向けてビームを集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持して前記対物レンズに入射される光の光軸方向及びこの光軸に垂直な方向に駆動可能に支持された対物レンズ保持体と、前記対物レンズ保持体を前記光軸方向に駆動するためのフォーカシングコイルと、前記対物レンズ保持体を前記光軸に垂直な方向に駆動するためのトラッキングコイルと、前記対物レンズ保持体の前記光軸方向の変位を検出するフォーカス検出手段と、前記対物レンズ保持体の前記光軸に垂直な方向の変位を検出するトラック検出手段と、前記フォーカス検出手段によって検出された検出信号を演算処理して前記フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段と、前記トラック検出手段によって検出された検出信号を所定の補償係数に基づいて演算処理して前記トラッキングコイルにトラック制御信号を出力するトラック制御手段と、前記トラック制御手段から出力された前記トラック制御信号を演算処理して前記フォーカス制御信号に加算する補償手段と、所定周波数の外乱成分を発生し、前記トラック検出手段によって検出された前記検出信号に加算する外乱発生手段と、前記トラック検出手段からの出力信号の位相と、前記外乱発生手段により発生された前記外乱成分の位相とを比較する位相比較手段と、前記位相比較手段による比較結果に応じて前記補償手段における演算処理の補償係数を調整する調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００３３】
請求項３に記載の光ディスク装置の調整方法は、
光ディスクに向けてビームを集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持して前記対物レンズに入射される光の光軸方向及びこの光軸に垂直な方向に駆動可能に支持された対物レンズ保持体と、前記対物レンズ保持体を前記光軸方向に駆動するためのフォーカシングコイルと、前記対物レンズ保持体を前記光軸に垂直な方向に駆動するためのトラッキングコイルと、前記対物レンズ保持体の前記光軸方向の変位を検出するフォーカス検出手段と、前記対物レンズ保持体の前記光軸に垂直な方向の変位を検出するトラック検出手段と、前記フォーカス検出手段によって検出された検出信号を演算処理して前記フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段と、前記トラック検出手段によって検出された検出信号を所定の補償係数に基づいて演算処理して前記トラッキングコイルにトラック制御信号を出力するトラック制御手段と、前記トラック制御手段から出力された前記トラック制御信号を演算処理して前記フォーカス制御信号に加算する補償手段と、を備えた光ディスク装置の調整方法であって、
所定周波数の外乱成分を発生し、前記トラック検出手段によって検出された前記検出信号に加算し、前記トラック検出手段からの出力信号の振幅と、前記外乱発生手段により発生された前記外乱成分の振幅とを比較し、前記比較結果に応じて前記補償手段における演算処理の補償係数を調整する、ことを特徴とする。
【００３４】
請求項４に記載の光ディスクの調整方法は、
光ディスクに向けてビームを集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持して前記対物レンズに入射される光の光軸方向及びこの光軸に垂直な方向に駆動可能に支持された対物レンズ保持体と、前記対物レンズ保持体を前記光軸方向に駆動するためのフォーカシングコイルと、前記対物レンズ保持体を前記光軸に垂直な方向に駆動するためのトラッキングコイルと、前記対物レンズ保持体の前記光軸方向の変位を検出するフォーカス検出手段と、前記対物レンズ保持体の前記光軸に垂直な方向の変位を検出するトラック検出手段と、前記フォーカス検出手段によって検出された検出信号を演算処理して前記フォーカシングコイルにフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段と、前記トラック検出手段によって検出された検出信号を所定の補償係数に基づいて演算処理して前記トラッキングコイルにトラック制御信号を出力するトラック制御手段と、前記トラック制御手段から出力された前記トラック制御信号を演算処理して前記フォーカス制御信号に加算する補償手段と、を備えた光ディスク装置の調整方法であって、
所定周波数の外乱成分を発生し、前記トラック検出手段によって検出された前記検出信号に加算し、前記トラック検出手段からの出力信号の位相と、前記外乱発生手段により発生された前記外乱成分の位相とを比較し、前記比較結果に応じて前記補償手段における演算処理の補償係数を調整する、ことを特徴とする。
【００３５】
この発明の光ディスク装置及びこの光ディスク装置に適用される調整方法によれば、より広い周波数帯域にわたったフォーカス方向とトラック方向との制御を行う上で、互いに異なる方向からの干渉成分を含めた対物レンズの位置決め制御を行うことにより、記録密度が向上した場合であっても高精度な位置決め動作を実現することができる。
【００３６】
すなわち、フォーカス方向とトラック方向との両方向に同時に発生する干渉モードの影響を除去して、対物レンズ保持体をフォーカス方向とトラック方向とに独立に変位するように制御することで、対物レンズがトラック方向及びフォーカス方向に変位した場合であっても、トラッキング特性及びフォーカシング特性を大幅に変化させることなく、安定な駆動特性を得ることができる。
【００３７】
また、この発明によれば、フォーカス系またはトラック系を制御するための信号に、特定の外乱信号、例えばジャンプ指令などの意図的な外乱信号や、ヘッダ信号などの意図しない外乱信号が入力された時には、制御手段または補償手段による補償制御を一時的に不適用とするため、不要な外乱信号が制御系に混入して不安定動作を誘発することを防止することができ、補償制御を確実に行うことができる。
【００３８】
さらに、この発明によれば、この補償制御は、位置決め制御時に行われるが、この補償制御を開始するタイミングを、シークによる目標トラック到達後の適切なタイミング、すなわち、目標トラックへシークし引込み動作を完了した直後とすることで、迅速に安定したトラック制御及びフォーカス制御を実現することができ、制御の安定性を確保することができる。
【００３９】
また、この発明によれば、補償制御のためのパラメータを適切に調整することができ、補償制御を効果的に行うことができる。すなわち、パラメータは、個々の光ディスク装置で微妙に条件が異なることが予想されるため、ここに適切に設定される必要がある。例えば、個々の光ディスク装置に内蔵されるアクチュエータ特性のばらつきや経時変化に対して、適切にパラメータを設定する場合、所定の周波数成分の外乱信号を発生させ、制御ループに混入させる制御系ループ特性測定によって、位相比較を行って決定し、個々のアクチュエータ条件に適したパラメータを設定可能とすることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の光ディスク装置及びこの光ディスク装置に適用される調整方法の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４１】
図１は、この発明の光ディスク装置の構成の一例を概略的に示す図である。
【００４２】
図１に示すように、この光ディスク装置は、情報の記録または再生が可能なランドトラック及びグルーブトラックを有する光ディスク１が装填されて所定の回転数で回転するディスクモータ２と、光ディスク１に向けて光源からのビームを集光する対物レンズ３と、この対物レンズ３をその光軸に平行なフォーカス方向及びフォーカス方向に垂直なディスク半径方向すなわちトラック方向に駆動する対物レンズ駆動装置１００と、を備えている。
【００４３】
対物レンズ駆動装置１００は、対物レンズ保持体１６をフォーカス方向及びトラック方向に駆動する駆動機構を備えた光学ヘッド４と、光学ヘッド４を光ディスク１の半径方向に駆動する粗位置決め機構１５と、を備えている。粗位置決め機構１５は、送りモータ１５Ａ及び送りねじ１５Ｂによって構成されている。
【００４４】
次に、この発明の光ディスク装置に適用される第１の実施の形態について説明する。
【００４５】
図２及び図３は、この発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００４６】
図２に示すように、光ディスク装置は、対物レンズ３、光学ヘッド４、立ち上げミラー５、光検出器６、和差演算回路７、フォーカスエラー信号用アンプ８、トラッキングエラー信号用アンプ９、フォーカス制御回路１０、トラッキング制御回路１１、干渉モード補償回路１２、フォーカス方向駆動コイル（フォーカシングコイル）１３、トラック方向駆動コイル（トラッキングコイル）１４、粗位置決め機構１５、対物レンズ保持体１６、及び出力判断回路２０を備えて構成されている。
【００４７】
光検出器６、和差演算回路７、及びフォーカスエラー信号用アンプ８は、対物レンズ保持体１６のフォーカス方向の変位を検出するフォーカス検出手段として機能する。また、光検出器６、和差演算回路７、及びトラックエラー信号用アンプ９は、対物レンズ保持体１６のトラック方向の変位を検出するトラック検出手段として機能する。
【００４８】
フォーカス方向駆動コイル１３は、対物レンズ保持体１６をフォーカス方向に駆動する。トラック方向駆動コイル１４は、対物レンズ保持体１６をトラック方向に駆動する。
【００４９】
フォーカス制御回路１０、トラッキング制御回路１１、及び干渉モード補償回路１２は、フォーカスエラー信号用アンプ８及びトラックエラー信号用アンプ９から出力された出力信号の少なくとも一方を演算処理してフォーカス方向駆動コイル１３及びトラック方向駆動コイル１４の両方に制御信号を出力する制御手段として機能する。
【００５０】
出力判断回路２０は、フォーカスエラー信号用アンプ８及びトラックエラー信号用アンプ９から出力された出力信号に外乱成分が混入したと判断した場合に一時的に制御手段の機能を制限する判断手段として機能する。
【００５１】
フォーカス制御回路１０は、フォーカスエラー信号用アンプ８からの出力信号を演算処理してフォーカス方向駆動コイル１３にフォーカス制御信号を出力するフォーカス制御手段として機能する。トラッキング制御回路１１は、トラックエラー信号用アンプ９からの出力信号を演算処理してトラック方向駆動コイル１４にトラック制御信号を出力するトラック制御手段として機能する。
【００５２】
この第１の実施の形態では、干渉モード補償回路１２は、トラッキング制御回路１１から出力されたトラック制御信号を演算処理してフォーカス制御信号に加算する補償手段として機能する。
【００５３】
図２に示すように、光ディスク１と対物レンズ３とは微小間隔離れて配置されている。対物レンズ３は、対物レンズ保持体１６に保持されている。対物レンズ保持体１６の近傍には、フォーカス方向駆動コイル１３及びトラック方向駆動コイル１４が配置されている。
【００５４】
光学ヘッド４は、対物レンズ３、対物レンズ保持体１６、フォーカス方向駆動コイル１３、トラック方向駆動コイル１４、及び立ち上げミラー５によって構成されている。光学ヘッド４には、対物レンズ３（対物レンズ保持体１６もしくは光学ヘッド４）の粗位置を決めるための粗位置決め機構１５と光検出器６とが設けられている。
【００５５】
対物レンズ３によって光ディスク１に入射された光は、回転している光ディスク１の情報記録面で反射され、再び対物レンズ３を通って立ち上げミラー５で反射された後、光検出器６に入力される。この光検出器６は、分割された複数のセルからなり、これらのセルから入力される光の強度に対応した信号が和差演算回路７に出力される。和差演算回路７に入力された信号は、和差演算回路７内で演算されて、焦点ずれに相当するフォーカスエラー信号と、目標トラックに対するトラック方向の位置ずれ量に相当するトラッキングエラー信号とに分配される。
【００５６】
フォーカスエラー信号は、フォーカスエラー信号用アンプ８に出力される。このフォーカスエラー信号は、フォーカスエラー信号用アンプ８で増幅された後、フォーカス制御回路１０に入力される。
【００５７】
トラッキングエラー信号は、トラッキングエラー信号用アンプ９に出力される。このトラッキングエラー信号は、トラッキングエラー信号用アンプ９で増幅された後、トラッキング制御回路１１に入力される。
【００５８】
トラッキング制御回路１１では、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラッキングエラー信号に基づいて、トラック制御信号としての粗位置決め駆動信号と精位置決め駆動信号とが演算される。
【００５９】
粗位置決め駆動信号は、粗位置決め機構１５に入力される。この粗位置決め駆動信号は、１ｋＨｚ以下の周波数成分の信号を主に含んだ駆動信号である。トラック制御信号としての精位置決め駆動信号は、精位置決め機構である対物レンズ駆動装置１００のトラック方向駆動コイル１４に入力されると同時に干渉モード補償回路１２に入力される。この精位置決め駆動信号は、５ｋＨｚ程度までの高周波成分を主に含んだ駆動信号である。
【００６０】
粗位置決め駆動信号に基づいて粗位置決め機構１５によって光学ヘッド４の光ディスク１に対する粗位置決め動作がなされる。また、精位置決め駆動信号に基づいてトラック方向駆動コイル１４によって対物レンズ３（対物レンズ保持体１６）を目標トラックに位置決めする動作がなされる。
【００６１】
一方、フォーカス制御回路１０では、フォーカスエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカスエラー信号に基づいて、フォーカス制御信号としてのフォーカス駆動信号が演算される。フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス駆動信号は、対物レンズ駆動装置１００のフォーカス方向駆動コイル１３に入力され、対物レンズ３を光ディスク１に対して垂直方向に位置決めするような動作が行われ、光ディスク１の情報記録面に形成される光学スポットの焦点合わせが行われる。
【００６２】
さてここで、トラック方向駆動コイル１４へ入力される駆動信号によって対物レンズ３が揺動するおそれがあるため、この動きをキャンセルするために干渉モード補償回路１２からフォーカス方向駆動コイル１３に入力される駆動信号が演算される。
【００６３】
より詳しくは、この干渉モード補償回路１２では、トラック方向駆動コイル１４への精位置決め駆動信号によって発生する揺動モードを、フォーカス方向駆動コイル１３への駆動信号を入力することで相殺するような演算がなされる。この演算された駆動信号は、周波数特性を含んだ演算によって行われている。演算された駆動信号は、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス方向駆動信号に加算され、フォーカス方向駆動コイル１３に入力される。
【００６４】
フォーカス方向駆動コイル１３は、入力された駆動信号に基づいて目標位置で焦点合わせ動作を行う。
【００６５】
干渉モード補償回路１２の動作について、図３の揺動モードの影響の説明図を参照して説明する。
【００６６】
この干渉モード補償回路１２での演算は、対物レンズ３（対物レンズ保持体１６）の揺動モードがトラック方向駆動特性及びフォーカス方向駆動特性に与える影響を鑑みてなされる。ここで、揺動モードが各駆動特性に与える影響は、図３のように考えられる。
【００６７】
すなわち、図３に示したように、トラック方向駆動コイル１４への駆動信号の入力によって発生する揺動モードへの影響の大きさαｔ、フォーカス方向駆動コイル１３への駆動信号の入力によって発生する揺動モードへの影響の大きさαｆ、及び揺動モードの振動がフォーカス方向及びトラック方向の変位として光検出器６で検出される影響係数βｔ、βｆとすれば、これらの４つのパラメータが揺動モードの影響を決定していることになる。
【００６８】
干渉モード補償回路１２での演算は、これら４つのパラメータに基づいて、周波数特性をもつように演算が行われる。一般に、揺動モードの周波数特性は、数ｋＨｚオーダと非常に高いため、揺動モードの周波数近傍を通過させるバンドパス特性、またはハイパス特性を持つことが好ましい。
【００６９】
結果的には、制御帯域近傍の揺動モードの影響が大きいため、干渉モード補償回路１２での通過周波数は、制御帯域近傍の周波数、たとえば１ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ程度の周波数となる。
【００７０】
このときの通過周波数領域でのゲインＧ１を、
Ｇ１＝（−αｔ／αｆ）×Ｋ……（１）
なる関係をもたせることによって、揺動モードの励起を抑圧することが可能である。なお、ここで、Ｋは、後述するランドトラッキングとグルーブトラッキングの極性に応じて０≦Ｋ≦１、または、−１≦Ｋ≦１となる。
【００７１】
また場合によっては、オールパス特性を持たせるために、つまり所定の値を乗算する演算であっても構わない。この場合には、所定の値は、式（１）に示した値近傍に設定すればよい。
【００７２】
ところで、和差演算回路７によって演算されたフォーカスエラー信号またはトラッキングエラー信号に、特定の外乱信号が混入している場合、この外乱信号の混入状態は、出力判断回路２０によって判断される。
【００７３】
すなわち、出力判断回路２０には、フォーカスエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカスエラー信号、及び、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラッキングエラー信号が入力される。出力判断回路２０は、入力されたこれらフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に外乱信号が混入しているか否かを判断する。
【００７４】
出力判断回路２０は、これらフォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に外乱信号が混入していると判断し、干渉モード補償回路１２によるトラック制御信号のフォーカス制御信号への加算、すなわち、干渉モード補償回路１２からの出力信号をフォーカス方向駆動コイル１３の入力として加算すると悪影響があると判断した場合には、この干渉モード補償回路１２によるフォーカス制御信号への出力信号の加算動作を一時的に中断する。この中断動作中は、中断前の直前の値をホールドする構成としてホールド値を加算しつづけても構わないし、一切加算を行わない、すなわち干渉モード補償回路１２の出力をゼロとする構成としても構わない。
【００７５】
ここでの外乱信号とは、例えばトラッキングエラー信号に混入するヘッダ信号や、トラックジャンプを行う際のジャンプ信号などであり、極短時間で整定するもの、あるいは定期的に混入するため事前に予測が立てられるものである。特に、事前に予想が行える定期的外乱信号については、定期的な予測に基づいて出力判断回路２０を動作させることで、安定した補償制御が可能となる。
【００７６】
以上述べたような第１の実施の形態によれば、トラッキング制御回路１１から出力されるトラック制御信号をフォーカス制御回路１０から出力されるフォーカス制御信号に加算することにより、トラック方向駆動コイル１４に入力されるトラック制御信号によって対物レンズ３が揺動する動きを、フォーカス方向駆動コイル１３に入力されるフォーカス制御信号によって抑制するような補償を行う。これにより、対物レンズ３の揺動をなくし、記録密度が向上した場合であっても高精度な対物レンズ３の位置決めを行うことができる。
【００７７】
次に、この発明の光ディスク装置に適用される第２の実施の形態について説明する。
【００７８】
図７は、この発明の第２の実施の形態を示す図である。
【００７９】
なお、以下の各実施の形態において同一構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８０】
この第２の実施の形態の特徴は、対物レンズ３の揺動を抑制するために、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号を用いてトラック方向駆動コイル１４を動作させることである。
【００８１】
すなわち、この第２の実施の形態では、図７に示すように、干渉モード補償回路１２は、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号を演算処理してトラック制御信号に加算する補償手段として機能する。
【００８２】
干渉モード補償回路１２に入力される駆動信号としては、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号であり、干渉モード補償回路１２内で演算された対物レンズ３の揺動を抑制する駆動信号は、トラッキング制御回路１１からの駆動信号に加算されてトラック方向駆動コイル１４に入力される。その他の構成及び動作は、第１の実施の形態と同一である。
【００８３】
この場合、干渉モード補償回路１２では、上述した第１の実施の形態と同様な演算が行われるが、通過周波数領域でのゲインＧ２は、
Ｇ２＝（−αｆ／αｔ）×Ｋ……（２）
なる関係をもって設定すれば良好な動作を行うことができる。
【００８４】
このとき、出力判断回路２０は、上述した第１の実施の形態と同様に、フォーカスエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカスエラー信号、及び、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラッキングエラー信号に外乱信号が混入したと判断した場合には、干渉モード補償回路１２によるフォーカス制御信号のトラック制御信号への加算動作を一時的に中断する。
【００８５】
以上述べたような第２の実施の形態によれば、フォーカス制御回路１０から出力されるフォーカス制御信号をトラッキング制御回路１１から出力されるトラック制御信号に加算することにより、フォーカス方向駆動コイル１３に入力されるフォーカス制御信号によって対物レンズ３が揺動する動きを、トラック方向駆動コイル１４に入力されるトラック制御信号によって抑制するような補償を行う。これにより、対物レンズ３の揺動をなくし、記録密度が向上した場合であっても高精度な対物レンズ３の位置決めを行うことができる。
【００８６】
次に、この発明の光ディスク装置に適用される第３の実施の形態について説明する。
【００８７】
図８は、この発明の第３の実施の形態を示す図である。
【００８８】
この第３の実施の形態の特徴は、対物レンズ３の揺動を抑制するために、トラッキング制御回路１１から出力されたトラック制御信号を用いてフォーカス方向駆動コイル１３を動作させるとともに、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号を用いてトラック方向駆動コイル１４を動作させることである。
【００８９】
すなわち、この第３の実施の形態では、図８に示すように、干渉モード補償回路１２は、トラック制御回路１１から出力されたトラック制御信号を演算処理してフォーカス制御信号に加算するとともに、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号を演算処理してトラック制御信号に加算する補償手段として機能する。
【００９０】
干渉モード補償回路１２に入力される駆動信号としては、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号及びトラッキング制御回路１１から出力されたトラック制御信号であり、干渉モード補償回路１２内で対物レンズ３の揺動を抑制する駆動信号が演算によって求められる。
【００９１】
フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号に基づいて演算された揺動を抑制するための駆動信号は、トラッキング制御回路１１から出力されたトラック制御信号に加算されてトラック方向駆動コイル１４に入力される。
【００９２】
また、トラッキング制御回路１１から出力されたトラック制御信号に基づいて演算された揺動を抑制するための駆動信号は、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号に加算されてフォーカス方向駆動コイル１３に入力される。
【００９３】
その他の構成及び動作は、第１の実施の形態と同一である。
【００９４】
このとき、出力判断回路２０は、上述した第１の実施の形態と同様に、フォーカスエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカスエラー信号、及び、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラッキングエラー信号に外乱信号が混入したと判断した場合には、干渉モード補償回路１２によるフォーカス制御信号のトラック制御信号への加算動作及びトラック制御信号のフォーカス制御信号への加算動作を一時的に中断する。
【００９５】
以上述べたような第３の実施の形態によれば、揺動モードの励起を抑制するように演算することによって求められた駆動信号、すなわちフォーカス制御回路１３から出力されるフォーカス制御信号をトラッキング制御回路１１から出力されるトラック制御信号に加算するとともに、トラック制御回路１１から出力されるトラック制御信号をフォーカス制御回路１０から出力されるフォーカス制御信号に加算することにより、対物レンズ３が揺動する動きを抑制するような補償を行うことができる。これにより、対物レンズ３の揺動をなくし、記録密度が向上した場合であっても高精度な対物レンズ３の位置決めを行うことができる。
【００９６】
次に、この発明の光ディスク装置に適用される第４の実施の形態について説明する。
【００９７】
図９は、この発明の第４の実施の形態を示す図である。
【００９８】
この第４の実施の形態の特徴は、フォーカシングエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカシングエラー信号及びトラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラッキングエラー信号が直接干渉モード補償回路１２に入力されていることである。
【００９９】
すなわち、この第４の実施の形態では、図９に示すように、干渉モード補償回路１２は、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号を演算処理してフォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号に加算するとともに、フォーカシングエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカシングエラー信号を演算処理してトラッキング制御回路１１から出力されたトラック制御信号に加算する補償手段として機能する。
【０１００】
図９に示すように、フォーカシングエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカシングエラー信号は、フォーカス制御回路１０及び干渉モード補償回路１２に出力される。トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号は、トラッキング制御回路１１及び干渉モード補償回路１２に出力される。
【０１０１】
干渉モード補償回路１２では、入力されたフォーカシングエラー信号及びトラックエラー信号に基づいて、対物レンズ３の揺動を抑制するような駆動信号が演算される。
【０１０２】
すなわち、フォーカシングエラー信号に基づいて演算された駆動信号は、トラッキング制御回路１１から出力されたトラック制御信号に加算されてトラック方向駆動コイル１４に入力される。
【０１０３】
また、トラックエラー信号に基づいて演算された駆動信号は、フォーカス制御回路１０から出力されたフォーカス制御信号に加算されてフォーカス方向駆動コイル１３に入力される。
【０１０４】
なお、上記フォーカシングエラー信号に基づく演算は、フォーカシングエラー信号に式（１）のゲインを乗算した後、フォーカス制御回路１０と同一の位相補償を行う演算であっても構わない。このように構成すると、フォーカス制御回路１０と同一の位相補償の演算部分は、フォーカス制御回路１０と兼用することが可能である。
【０１０５】
その他の構成及び動作は、第１の実施の形態と同一である。
【０１０６】
このとき、出力判断回路２０は、上述した第１の実施の形態と同様に、フォーカスエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカスエラー信号、及び、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラッキングエラー信号に外乱信号が混入したと判断した場合には、干渉モード補償回路１２による揺動モードを抑制する駆動信号のトラック制御信号及びフォーカス制御信号への加算動作を一時的に中断する。
【０１０７】
以上述べたような第４の実施の形態によれば、揺動モードの励起を抑制するように演算することによって求められた駆動信号をトラッキング制御回路１１から出力されるトラック制御信号及びフォーカス制御回路１０から出力されるフォーカス制御信号に加算することにより、対物レンズ３が揺動する動きを抑制するような補償を行うことができる。これにより、対物レンズ３の揺動をなくし、記録密度が向上した場合であっても高精度な対物レンズ３の位置決めを行うことができる。
【０１０８】
このような構成であれば、トラック制御信号とフォーカス制御信号との間の相関スペクトルを取ると、干渉モード補償回路１２での演算に相当する相関スペクトルを得ることが可能である。
【０１０９】
通常は、光ディスク回転同期成分の相関スペクトルが大きいが、この実施の形態のような構成とすることにより、揺動モードの周波数近傍でのスペクトルを高くすることができる。
【０１１０】
なお、このように干渉モード制御回路１２に出力をコイルへの入力の前段、すなわちトラッキング制御回路１１及びフォーカス制御回路１０の出力信号に加えるように構成することで、対物レンズ保持体１６が機械的に持つ揺動モードの影響を効果的に抑圧することが可能である。
【０１１１】
この他の構成としては、例えばフォーカスエラー信号用アンプ８及びトラッキングエラー信号用アンプ９の出力信号に対して、干渉モード補償回路１２の出力を加算し、フォーカス制御回路１０及びトラッキング制御回路１１へ入力する構成とすることも可能である。
【０１１２】
次に、この発明の光ディスク装置に適用される第５の実施の形態について説明する。
【０１１３】
図１１は、この発明の第５の実施の形態を示す図である。
【０１１４】
上述した実施の形態において、式（１）及び（２）に示した干渉モード補償回路１２のゲインパラメータだが、実際には、適用する対物レンズ駆動装置のばらつき特性などによって多少異なるものである。この干渉モードの影響は、図６に示したように、位相が遅れたり進んだりする影響として観測されることから、位相の変化が予想される周波数の正弦波信号を基準信号として微小な振幅で制御ループに意図的に混入させ、応答のうち混入させた正弦波信号の周波数成分が入力正弦波信号に対してどの程度の位相差をもっているかを計測することで推定することができる。
【０１１５】
この第５の実施の形態では、図１１に示すように、所定周波数の正弦波外乱信号を発生し、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号にこの外乱信号を混入する外乱発生手段として機能する外乱発生器２１と、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号をモニタしてこのトラックエラー信号の振幅と外乱発生器２１で発生した外乱信号の振幅とを比較することによって制御回路の閉ループのゲインを観測するゲイン比較手段として機能するゲイン比較器２２とが備えられている。
【０１１６】
このゲイン比較器２２は、ゲインの比較結果に応じて干渉モード補償回路１２における演算処理の補償係数を調整する調整手段としても機能する。
【０１１７】
すなわち、この第５の実施の形態では、図１１に示すように、トラッキング制御回路１１に入力されるトラックエラー信号に所定周波数の正弦外乱信号を混入させる。この所定周波数は、予め知られている共振モードの周波数周辺であれば良く、制御帯域を５ｋＨｚ近傍とすれば、この制御に影響を与えるような１ｋＨｚないし１０ｋＨｚ成分の周波数である。
【０１１８】
この外乱発生器２１から発生される外乱信号は、ゲイン比較器２２にも入力される。ゲイン比較器２２は、入力された外乱信号と、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号とをモニタすることにより、それぞれの信号の振幅を比較する。
【０１１９】
このとき、仮にトラッキング制御系の制御帯域を５ｋＨｚ程度以下とすると、安定な閉ループの伝達特性は、図１２の（ａ）に示したように得られる。
【０１２０】
これに対して、制御帯域の５ｋＨｚではない周波数で共振する共振モードの影響は、図１２の（ｂ）または図１２の（ｃ）に示すように観測されるため、トラッキングエラー信号用アンプ９からの出力信号と外乱信号との振幅の比が所定の値とは異なることによって、トラッキング制御が不安定になっていることが検知可能である。
【０１２１】
具体的な調整方法について、図１３に示したフローチャートを参照して説明する。
【０１２２】
すなわち、図１３に示すように、まず、光ディスク装置に装着された光ディスクが、干渉モードの影響を受ける可能性がある光ディスクであるか否かを判断確認する（ＳＴ１１）。
【０１２３】
例えば、情報記録面に情報の記録または再生が可能なランドトラック及びグルーブトラックを有する光ディスクでは、高密度な情報の記録再生が行われるため、特に、干渉モードの影響を受けやすい。判断ステップＳＴ１１では、対象となる光ディスクがこのランドトラック及びグルーブトラックを有する光ディスクであるかどうかを判断し、対象となる光ディスクである場合、補償制御の調整をおこなう。
【０１２４】
続いて、外乱発生器２１は、所定周波数の外乱正弦波信号をトラッキング制御回路１１に入力する（ＳＴ１２）。すなわち、外乱正弦波信号は、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号に混入される。このとき、入力振幅は、大きすぎる外乱によってトラッキング動作が不安定にならないように、数十ｍＶ程度の電圧振幅であることが望ましい。
【０１２５】
続いて、ゲイン比較器２２は、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号のうち、所定周波数成分の振幅をモニタして、混入した外乱正弦波信号の振幅と比較する（ＳＴ１３）。この比較動作は、アンプ出力信号の振幅値を入力外乱信号の振幅値で除算した結果を所定値と比較するものであり、所定値は、図１２の（ａ）に示した安定なトラッキング制御系の閉ループの応答ゲインによって定められる値である。
【０１２６】
続いて、このゲイン比較器２２による比較の結果、例えば上述した除算結果が所定値より小さい場合には（ＳＴ１４、Ｙｅｓ）、干渉モード補償回路１２による演算処理の補償パラメータの設定は適切であるとして調整を完了する。
【０１２７】
一方、ゲイン比較器２２による比較の結果、上述した除算結果が所定値より大きい場合には（ＳＴ１４、Ｎｏ）、トラッキング制御系は不安定になっているとして、干渉モード補償回路１２による演算処理の補償パラメータの絶対値を大きく設定し（ＳＴ１５）、再度、ステップＳＴ１２に戻り、調整を行う。
【０１２８】
なお、上述した説明では、トラッキング制御回路１１のみを用いた調整法について述べたが、フォーカス制御回路１０を用いて同様の調整を行っても構わないし、ランドトラッキングの結果とグルーブトラッキングの結果の双方を用いて調整を行っても構わない。
【０１２９】
以上述べたような第５の実施の形態によれば、対物レンズ３が揺動する動きを補償するための補償パラメータを常に適切な値に調整することが可能となり、対物レンズ３の揺動をなくし、記録密度が向上した場合であっても高精度な対物レンズ３の位置決めを行うことができる。
【０１３０】
次に、この発明の光ディスク装置に適用される第６の実施の形態について説明する。
【０１３１】
図１４は、この発明の第６の実施の形態を示す図である。
【０１３２】
この第６の実施の形態では、図１４に示すように、所定周波数の正弦波外乱信号を発生し、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号にこの外乱信号を混入する外乱発生手段として機能する外乱発生器２１と、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号をモニタしてこのトラックエラー信号の位相と外乱発生器２１で発生した外乱信号の位相とを比較することによって制御回路の閉ループのゲインを観測する位相比較手段として機能する位相比較器２３とが備えられている。
【０１３３】
この位相比較器２３は、位相の比較結果に応じて干渉モード補償回路１２における演算処理の補償係数を調整する調整手段としても機能する。
【０１３４】
すなわち、この第６の実施の形態では、図１４に示すように、トラッキング制御回路１１に入力されるトラックエラー信号に所定周波数の正弦外乱信号を混入させる。この所定周波数は、予め知られている共振モードの周波数周辺であれば良く、制御帯域を５ｋＨｚ近傍とすれば、この制御に影響を与えるような１ｋＨｚないし１０ｋＨｚ成分の周波数である。
【０１３５】
この外乱発生器２１から発生される外乱信号は、位相比較器２３にも入力される。位相比較器２３は、入力された外乱信号と、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号とをモニタすることにより、それぞれの信号の位相を比較する。
【０１３６】
このときの制御系の伝達特性を図１９を用いて説明する。図１９は、不安定な揺動モードを制御帯域以上に持つ場合の閉ループ特性である。不安定な揺動モードの周波数において、ゲイン特性が大きく変化すると同時に、位相特性にも急峻な変化が観測される。この位相変化を位相比較器２３によって検出し、所定の位相となるようにパラメータ調整を行うことが可能である。
【０１３７】
具体的な調整方法について、図１５に示したフローチャートを参照して説明する。
【０１３８】
すなわち、図１５に示すように、まず、光ディスク装置に装着された光ディスクが、干渉モードの影響を受ける可能性がある光ディスクであるか否かを判断確認する（ＳＴ２１）。
【０１３９】
例えば、情報記録面に情報の記録または再生が可能なランドトラック及びグルーブトラックを有する光ディスクでは、高密度な情報の記録再生が行われるため、特に、干渉モードの影響を受けやすい。判断ステップＳＴ１１では、対象となる光ディスクがこのランドトラック及びグルーブトラックを有する光ディスクであるかどうかを判断し、対象となる光ディスクである場合、補償制御の調整をおこなう。
【０１４０】
続いて、外乱発生器２１は、所定周波数の外乱正弦波信号をトラッキング制御回路１１に入力する（ＳＴ２２）。すなわち、外乱正弦波信号は、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号に混入される。
【０１４１】
続いて、位相比較器２３は、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号のうち、所定周波数成分の位相をモニタして、混入した外乱正弦波信号の位相と比較する（ＳＴ２３）。この比較動作は、アンプ出力信号の位相と入力外乱信号の位相との位相差の絶対値を所定値と比較するものである。なお、このときの位相差の所定値としては、安定な制御の位相余裕を失わないために２０度前後の値とすることが望ましい。
【０１４２】
続いて、この位相比較器２３による比較の結果、位相差の絶対値が所定値より小さい場合には（ＳＴ２４、Ｙｅｓ）、干渉モード補償回路１２による演算処理の補償パラメータの設定は適切であるとして調整を完了する。
【０１４３】
一方、位相比較器２３による比較の結果、位相差の絶対値が所定値より大きい場合には（ＳＴ２４、Ｎｏ）、トラッキング制御系は不安定になっているとして、干渉モード補償回路１２による演算処理の補償パラメータの絶対値を大きく設定し（ＳＴ２５）、再度、ステップＳＴ２２に戻り、調整を行う。
【０１４４】
なお、上述した説明では、トラッキング制御回路１１のみを用いた調整法について述べたが、フォーカス制御回路１０を用いて同様の調整を行っても構わないし、ランドトラッキングの結果とグルーブトラッキングの結果の双方を用いて調整を行っても構わない。
【０１４５】
以上述べたような第６の実施の形態によれば、対物レンズ３が揺動する動きを補償するための補償パラメータを常に適切な値に調整することが可能となり、対物レンズ３の揺動をなくし、記録密度が向上した場合であっても高精度な対物レンズ３の位置決めを行うことができる。
【０１４６】
ただし、このような調整方法は、制御帯域近傍の正弦波外乱を入力することによってトラッキング制御またはフォーカシング制御のゲイン自体を調整する方法としても用いられることがある。この場合は、制御帯域近傍の周波数の正弦波外乱が挿入されて、ゲイン比較または位相比較が行われ、トラッキング制御回路１１またはフォーカシング制御回路１０のゲインが調整される。
【０１４７】
これに対して、これらの第５及び第６の実施の形態では、調整対象を干渉モード補償回路１２の補償パラメータに限るものであって、ゲイン調整などは、別途行われる構成としている。実際には、既知の手段によってトラッキング制御回路１１及びフォーカス制御回路１０の調整が行われた後、干渉モード補償回路１２の補償パラメータの調整が行われる構成となっている。
【０１４８】
このように補償パラメータを設定することにより、個々の装置のばらつき特性に対応した適切な補償制御を実現することが可能となる。
【０１４９】
なお、このようなゲイン比較または位相比較による計測は、装置ばらつきに対応するのであれば、製品出荷時に行えば良く、また、経時変化に対応するためには、定期的に検査するように構成しても良い。また、光ディスクが挿入されるたびに行う構成とすることも可能である。
【０１５０】
また、光ディスクの特性として、外周部分にトラッキングしているときに、ディスクの面ぶれなどの外乱が大きいため、制御系が不安定になりやすい傾向がある。このことを勘案して、光ディスクの内周部分（目安として最内周から５ｍｍ以下の範囲）でいったん干渉モード補償回路１２の調整を行うと同時に、外周部分（目安として最外周から５ｍｍ以下の範囲）でも同様な調整を行って、調整結果の平均値を補償パラメータとする構成にしても良い。
【０１５１】
さらには、内周部分と外周部分とでの調整結果をそれぞれ記憶しておき、トラッキング位置に応じて調整パラメータを最適に変化させる構成としても構わない。
【０１５２】
これらの構成とすることにより、より安定、且つ適切な補償制御を実現することができる。
【０１５３】
次に、この発明の光ディスク装置に適用される第７の実施の形態について説明する。
【０１５４】
図１０は、この発明の第７の実施の形態を示す図である。
【０１５５】
この第７の実施の形態の特徴は、ランドグルーブ切換え回路１７を設けたことである。
【０１５６】
図１０は、第７の実施の形態のブロック構成図であり、ランドグルーブ切換え回路１７が、その出力がトラッキング制御回路１１と干渉モード補償回路１２とに入力されるように接続されている。
【０１５７】
光ディスク１には、情報記録トラックとしてランドトラックとグルーブトラック、すなわちトラック溝の溝部と丘部とがあり、これら両方のトラックに情報の記録ないし再生が可能である。このような光ディスク１では、トラッキング位置決めを行う際には、ランドトラックとグルーブトラックとでトラッキングエラー信号の極性が反転されている。
【０１５８】
これは、溝部と丘部とにトラッキングしている場合に検出される位置誤差信号自体の極性が反転するためであり、この反転を補正するためにランドグルーブ切換え回路１７が設けられている。
【０１５９】
例えば、ランドトラックにトラッキングしているときに、対物レンズ３の揺動モードが位置決め制御系の位相を遅らせるように作用した場合には、グルーブトラックにおいては極性を反転させて位相を進ませるようにフォーカス制御回路１０とトラッキング制御回路１１とが動作する。
【０１６０】
このため、位相を遅らせることが各制御回路及び各コイルの動作を顕著に不安定にする場合には、例えばランドトラッキングのときのみに干渉モード補償回路１２が動作するようにランドグルーブ切換え回路１７によって制御される。
【０１６１】
なお、グルーブトラッキングのときのみに干渉モード補償回路１２が動作するように制御することも可能である。また、揺動モードによっては、ランドトラッキングとグルーブトラッキングとで同一の位相遅れ影響を及ぼす場合もあり、このようなときには、干渉モード補償回路１２の出力信号の極性を変えることも可能である。
【０１６２】
このとき、出力判断回路２０は、上述した第１の実施の形態と同様に、フォーカスエラー信号用アンプ８から出力されたフォーカスエラー信号、及び、トラッキングエラー信号用アンプ９から出力されたトラッキングエラー信号に外乱信号が混入したと判断した場合には、干渉モード補償回路１２による揺動モードを抑制する駆動信号のトラック制御信号及びフォーカス制御信号への加算動作を一時的に中断する。
【０１６３】
以上述べたような第７の実施の形態によれば、トラッキングエラー信号の極性が反転された場合であってもランドグルーブ切換え回路１７によりランドトラッキングもしくはグルーブトラッキングのいずれかのみを制御している。
【０１６４】
また、揺動モードの励起を抑制するように演算することによって求められた駆動信号、すなわちフォーカス制御回路１３から出力されるフォーカス制御信号をトラッキング制御回路１１から出力されるトラック制御信号に加算するとともに、トラック制御回路１１から出力されるトラック制御信号をフォーカス制御回路１０から出力されるフォーカス制御信号に加算することにより、対物レンズ３が揺動する動きを抑制するような補償を行うことができる。
【０１６５】
これにより、対物レンズ３の揺動をなくし、記録密度が向上した場合であっても高精度な対物レンズ３の位置決めを行うことができる。
【０１６６】
また、この第７の実施の形態のように、ランドトラックとグルーブトラックとで位相の回り方が逆転する場合、干渉モード補償回路１２でのゲインパラメータの最適設定は、ランドトラッキング制御時と、グルーブトラッキング制御時の位相比較をそれぞれ行って設定されるのが望ましい。
【０１６７】
この場合、それぞれのトラッキング状態で上述した第６の実施の形態と同様の位相比較により位相差が検出され、ランドトラッキング制御時の位相差とグルーブトラッキング制御時の位相差とが同一となるように、すなわち、ランドトラッキングとグルーブトラッキングで位相が異ならない状態となるようにパラメータ設定される。
【０１６８】
このように設定されることにより、ランドトラッキングとグルーブトラッキングとで位相回りが逆転する干渉モードの影響を効果的に減少させることが可能となる。
【０１６９】
上述した第７の実施の形態では、ランドグルーブ切換え回路１７は、その出力がトラッキング制御回路１１と干渉モード補償回路１２とに入力されるように接続されたが、図１６に示したように、トラッキング制御回路１１、干渉モード補償回路１２、及び出力判断回路２０に入力されるトラックエラー信号用アンプ９からの出力信号にその出力が入力されるように接続されても良い。
【０１７０】
図１６に示したような構成の場合、ランドトラッキングとグルーブトラッキングとでの極性の切換えがトラックエラー信号用アンプ９からの出力信号すなわちトラックエラー信号で行われるため、干渉モード補償回路１２の極性を切換える必要がなく、制御を簡素化することが可能となる。
【０１７１】
また、出力判断回路２０は、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号に外乱が混入することのみを検知できればよいので、図１６に示したように、トラックエラー信号のみにて判断することも可能である。
【０１７２】
また、図１７に示したような構成の場合、トラックエラー信号用アンプ９から出力されたトラックエラー信号に外乱が混入するだけでなく、トラッキング制御が外れてしまったことを検知する外れ検知回路３１が設けられている。このような構成とすることにより、意図せずトラッキング制御が不安定になった時に即座にこれを検知して、出力判断回路２０によって干渉モード補償回路１２の動作を制限することが可能となる。
【０１７３】
なお、トラッキング制御が不安定になったことの検知方法としては、安定なトラッキング状態では発生しない大きな入力、例えば１Ｖを超える振幅の入力を検知することによって実現可能である。
【０１７４】
また、ヘッダ信号は、情報記録トラック上の情報セクタのアドレスを示す信号で、トラッキングエラー信号に矩形波的に混入する外乱信号である。このヘッダ信号は、矩形波の立ち上がりを検出するか、アドレス読み取り用の回路を用いて検出するか、または和差演算回路７にて算出可能なその他の信号を用いて検出することが可能である。さらには、ヘッダ信号は、一度検出できれば、ほぼ同一の周期で発生するため、タイミングで検出することが可能である。
【０１７５】
また、図１８に示したような構成の場合、干渉モード補償回路１２を動作させなくても良い種類の光ディスクが装着されたことを判断するディスク判別回路３２が設けられている。このような構成とすることにより、ディスク判別回路３２により補償制御を行う必要がないディスクが装着されたと判断した場合、出力判断回路２０によって干渉モード補償回路１２の動作を制限することが可能となる。
【０１７６】
また、図１７に示したような外れ検知回路３１を追加した構成及び図１８に示したようなディスク判別回路３２を追加した構成は、図７ないし図１９に示したような実施の形態にも適用することが可能である。
【０１７７】
以上説明したように、この発明の光ディスク装置及びこの光ディスク装置に適用される調整方法によれば、フォーカス方向及びトラック方向の両方向に同時に変位する干渉モードの影響を除去して、対物レンズ保持体をフォーカス方向とトラック方向とに独立に変位するように制御可能な対物レンズ駆動装置を内蔵した光ディスク装置を提供することができる。
【０１７８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、記録密度が向上した場合でも、フォーカス方向及びトラック方向の両方向に同時に変位する干渉モードの影響を抑制し、対物レンズ（対物レンズ保持体）をフォーカス方向及びトラック方向に独立に変位するように制御することにより、高精度な位置決め動作を実現できる対物レンズ駆動装置を内蔵した光ディスク装置及びこの光ディスク装置に適用される調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の光ディスク装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図２は、この発明の光ディスク装置に適用される第１の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図３】図３は、揺動モードの影響を示すブロック図である。
【図４】図４の（ａ）及び（ｂ）は、従来の対物レンズ駆動装置の装置構成を示す図である。
【図５】図５は、揺動モードの周波数特性の一例を示した図である。
【図６】図６は、揺動モードのトラック駆動特性への影響を示した図である。
【図７】図７は、この発明の光ディスク装置に適用される第２の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図８】図８は、この発明の光ディスク装置に適用される第３の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】図９は、この発明の光ディスク装置に適用される第４の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１０】図１０は、この発明の光ディスク装置に適用される第７の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１１】図１１は、この発明の光ディスク装置に適用される第５の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】図１２の（ａ）は、トラッキング制御系における安定な閉ループにおける伝達特性を示す図であり、図１２の（ｂ）及び（ｃ）は、共振モードの影響を示す図である。
【図１３】図１３は、第５の実施の形態における補償パラメータの調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１４】図１４は、この発明の光ディスク装置に適用される第６の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１５】図１５は、第６の実施の形態における補償パラメータの調整方法を説明するためのフローチャートである。
【図１６】図１６は、この発明の光ディスク装置に適用される他の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１７】図１７は、この発明の光ディスク装置に適用される他の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１８】図１８は、この発明の光ディスク装置に適用される他の実施の形態の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１９】図１９（ａ）および（ｂ）は、不安定な揺動モードを制御帯域以上に持つ場合の閉ループ特性を示す図である。
【符号の説明】
１…光ディスク
２…ディスクモータ
３…対物レンズ
４…光学ヘッド
５…立ち上げミラー
６…光検出器
７…和差算演算回路
８…フォーカスエラー信号用アンプ
９…トラックエラー信号用アンプ
１０…フォーカス制御回路
１１…トラッキング制御回路
１２…干渉モード補償回路
１３…フォーカシングコイル
１４…トラッキングコイル
１５…粗位置決め駆動機構
１５Ａ…送りモータ
１５Ｂ…送りねじ
１６…対物レンズ保持体
１７…ランドグルーブ切換え回路
２０…出力判断回路
２１…外乱発生器
２２…ゲイン比較器
２３…位相比較器
３１…外れ検知回路
３２…ディスク判別回路
【図１】
0003946949.tif 000002
【図２】
0003946949.tif 000003
【図３】
0003946949.tif 000004
【図４】
0003946949.tif 000005
【図５】
0003946949.tif 000006
【図６】
0003946949.tif 000007
【図７】
0003946949.tif 000008
【図８】
0003946949.tif 000009
【図９】
0003946949.tif 000010
【図１０】
0003946949.tif 000011
【図１１】
0003946949.tif 000012
【図１２】
0003946949.tif 000013
【図１３】
0003946949.tif 000014
【図１４】
0003946949.tif 000015
【図１５】
0003946949.tif 000016
【図１６】
0003946949.tif 000017
【図１７】
0003946949.tif 000018
【図１８】
0003946949.tif 000019
【図１９】
0003946949.tif 000020