(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標となる光ディスク上のトラック位置と光ヘッドから出射される光スポット位置との差に対応した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手段と、
前記トラッキング誤差信号を入力して記憶するとともに、前記光ディスクの少なくとも１回転周期前のトラッキング誤差信号を求めて補正信号を生成する補正信号生成手段と、
生成された補正信号の振幅及び位相の補償を行った補償信号を生成する前置補償手段と、
前記トラッキング誤差信号と前記補償信号とを加算して、前記光ヘッドを駆動するトラッキングアクチュエータに対する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、
生成された駆動信号に基づき前記光ディスク上の目的のトラックを走査させる制御手段と、
を備えたトラッキング制御装置において、
前記前置補償手段から出力される補償信号を入力してこの補償信号によるトラッキング誤差の補償分を演算により求めるトラッキング誤差補償信号生成手段と、
このトラッキング誤差補償信号生成手段で生成されたトラッキング誤差補償信号を前記補正信号生成手段に入力される前の前記トラッキング誤差信号に加算する加算手段と、
を備えたことを特徴とするトラッキング制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のトラッキング制御装置において、
前記トラッキング誤差補償信号生成手段は、前記トラッキング誤差信号生成手段と前記駆動信号生成手段と前記制御手段から構成されるフィードバック制御系の入力に対して出力の閉ループ伝達関数に相当する演算を行う、
ことを特徴とするトラッキング制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載のトラッキング制御装置において、
前記補正信号生成手段は、前記加算手段で生成された加算信号を前記光ディスクの１周分の回転周期に相当する時間遅延させて前記補正信号を出力し、かつ、
前記前置補償手段は、当該フィードバック制御系の入力に対する出力の閉ループ伝達関数の逆数の伝達関数により前記補正信号の振幅及び位相の補償を行う、
ことを特徴とするトラッキング制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載のトラッキング制御装置において、
前記補正信号生成手段は、前記加算手段で生成された加算信号を前記光ディスクの少なくとも１周分の回転周期に相当する時間に渡って記憶手段に記憶するとともに、その記憶した信号から１回転周期前のトラッキング誤差信号を演算して補正信号を出力し、かつ、
前記前置補償手段は、所定のパルス伝達関数により前記補正信号の振幅及び位相の補償を行った補償信号を生成する、
ことを特徴とするトラッキング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術の分野】
本発明は、光ディスクの記録・再生に用いられるトラッキング制御装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は、光ディスクの記録・再生に用いられるトラッキング制御装置に関するものである。本発明は、トラッキング制御装置を構成するフィードバック制御系内のトラッキング誤差信号を光ディスク１周分の周期に相当する時間遅延させた信号を、前記フィードバック制御系の入力に対する出力の閉ループ伝達関数の逆数の伝達関数を持つ前置補償手段を介して前記フィードバック制御系内のトラッキング誤差信号に加算する。
【０００３】
または、前記トラッキング信号を光ディスクの複数回の回転周期に相当する時間に渡って記憶したトラッキング誤差信号に対して演算処理を行った信号を、前記フィードバック制御系の入力に対する出力の閉ループ伝達関数の逆数の伝達関数を持つ前置補償手段を介して前記フィードバック制御系内のトラッキング誤差信号に加算する。
【０００４】
この際、トラッキング誤差信号に加算された補償信号によるトラッキング誤差信号の改善分を求め、これをトラッキング誤差補償信号としてトラッキング誤差信号に加算することにより、安定した補償信号を得るようにしたものである。
【０００５】
【従来の技術】
光ディスクの記録・再生に用いられるトラッキング制御装置は、フィードバック制御系で構成される。図１３は、本発明者が先に提案したトラッキング制御装置（特開２００１−１９５７６０）の構成ブロック図である。
【０００６】
図１３に示すように、このトラッキング制御装置のフィードバック制御系は、トラッキング誤差検出手段１、伝達関数Ｇ１を持つ安定化補償手段２、伝達関数Ｇ２を持つトラッキングアクチュエータ３によって構成される。
【０００７】
このトラッキング制御装置のフィードバック制御系では、光ディスク上のトラック位置ｔ１とトラッキングアクチュエー夕３によって制御される光スポット位置ｓ１との差をトラッキング誤差検出手段１によって検出し、トラッキング誤差信号ｅ１を得る。
【０００８】
また、トラッキング誤差検出手段１と安定化補償手段２との間には、加算手段７が設けられるとともに、加算手段７の一方の入力（トラッキング誤差検出手段１の出力）を加算手段７の他方の入力へ導入する経路に、補正信号生成手段５と伝達関数Ｐ１を持つ前置補償手段６とがこの順序に配置されている。
【０００９】
補正信号生成手段５は、トラッキング誤差検出手段１によって検出されたトラッキング誤差信号ｅ１を取り込み、光ディスクの少なくとも１回転前において検出されたトラッキング誤差信号ｅ１に基づいた補正信号ｃ１を生成する。
【００１０】
前置補償手段６は、補正信号ｃ１に基づき前置補償信号ｈ１を生成し、加算手段７の他方の入力へ出力する。
【００１１】
加算手段７は、トラッキング誤差信号ｅ１と前置補償信号ｈ１とを加算してその加算信号を安定化補償手段２に供給する。
【００１２】
安定化補償手段２は、トラッキング制御装置が所望の応答特性を持ち、かつ安定な動作を行うように、トラッキング誤差信号ｅ１前置補償信号ｈ１とを加算した加算信号の振幅と位相の周波数特性の補償を行い、出力する。安定化補償手段２の出力信号は、トラッキングアクチュエー夕３を駆動し、光スポット位置ｓ１を制御する。
【００１３】
このように、先に提案したトラッキング制御装置は、少なくとも光ディスクの１周前のトラッキング誤差信号に振幅と位相の補償をした信号を生成し、それとトラッキング誤差信号とを加算した信号により、光スポット位置を制御するようにしたので、装置の安定性を確保しつつ光ディスクの回転数全般に渡って追従誤差を低減することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記前置補償信号は、遅延手段に記憶された少なくとも１周分の回転周期前のトラッキング誤差信号に基づき生成された補正信号の振幅及び位相を補償することによって生成される。
【００１５】
この前記補償信号をトラッキング誤差信号に加算して加算信号（駆動信号）を生成し、制御することにより、トラッキング誤差信号のみにより生成した駆動信号による制御に比べてトラッキング誤差を小さくすることができる。このトラッキング誤差は、遅延手段１０で遅延され、これを基に次回回転時の補償信号が生成されるが、補償信号によりトラッキング誤差信号は小さくなっているため、前置補償手段により生成される補償信号は次回転時には振幅が小さくなる。
【００１６】
そのため、補償信号によるトラッキング誤差抑圧効果が小さくなり、トラッキング誤差信号は再び大きくなってしまう。以下、この繰り返しになり、図１４に示されるように、１回転おきにトラッキング誤差が大きくなる時と、小さくなる時が交互に生じる。このため、安定なトラッキング制御が得られないという問題があった。
【００１７】
本発明は、このような問題を解決すべく創作されたもので、トラッキング制御装置の安定性を確保するとともに、高速で回転する光ディスク上のトラックに対する追従性能の向上を図ったトラッキング制御装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１では、目標となる光ディスク上のトラック位置と光ヘッドから出射される光スポット位置との差に対応した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手段と、前記トラッキング誤差信号を入力して記憶するとともに、前記光ディスクの少なくとも１回転周期前のトラッキング誤差信号を求めて補正信号を生成する補正信号生成手段と、生成された補正信号の振幅及び位相の補償を行った補償信号を生成する前置補償手段と、前記トラッキング誤差信号と前記補償信号とを加算して、前記光ヘッドを駆動するトラッキングアクチュエータに対する駆動信号を生成する駆動信号生成手段と、生成された駆動信号に基づき前記光ディスク上の目的のトラックを走査させる制御手段と、を備えたトラッキング制御装置において、前記前置補償手段から出力される補償信号を入力してこの補償信号によるトラッキング誤差の補償分を演算により求めるトラッキング誤差補償信号生成手段と、このトラッキング誤差補償信号生成手段で生成されたトラッキング誤差補償信号を前記補正信号生成手段に入力される前の前記トラッキング誤差信号に加算する加算手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１９】
請求項２では、請求項１に記載のトラッキング制御装置において、前記トラッキング誤差補償信号生成手段は、当該フィードバック制御系の入力に対して出力の閉ループ伝達関数に相当する演算を行うことを特徴としている。
【００２０】
請求項３では、請求項１に記載のトラッキング制御装置において、前記補正信号生成手段は、前記加算信号生成手段で生成された加算信号を前記光ディスクの１周分の回転周期に相当する時間遅延させて前記補正信号を出力し、かつ、前記前置補償手段は、当該フィードバック制御系の入力に対する出力の閉ループ伝達関数の逆数の伝達関数により前記補正信号の振幅及び位相の補償を行うことを特徴としている。
【００２１】
請求項４では、請求項１に記載のトラッキング制御装置において、前記補正信号生成手段は、前記加算信号生成手段で生成された加算信号を前記光ディスクの少なくとも１周分の回転周期に相当する時間に渡って記憶手段に記憶するとともに、その記憶した信号から１回転周期前のトラッキング誤差信号を演算して補正信号を出力し、かつ、前記前置補償手段は、所定のパルス伝達関数により前記補正信号の振幅及び位相の補償を行った補償信号を生成することを特徴としている。
【００２２】
かかる発明によれば、装置の安定性を確保しつつ光ディスクの回転数全般にわたって追従誤差を低減することができる。
【００２３】
【発明の実施形態】
［本発明の原理］
初めに、本発明の原理について図６乃至図１２を用いて説明する。
【００２４】
光ディスク記録システムでは、制御情報として位置誤差のみが検出可能であるため、フィードフォワード制御系を構成できない。そこで、本発明者らは位置誤差から目標値を推定し零位相誤差トラッキング制御系を既に発明して提案した。本発明では、今までに提案してきた高速トラッキングサーボ系の構成のシンプル化を図るものである。
【００２５】
今までに提案してきた高速ロバストトラッキングサーボ系の構成を図６に示す。図６において、Ｐ（ｓ）はアクチュエータの電流駆動のボイスコイルモータ、Ｃ（z-1）はロバスト制御器、Ｇff（z-1）は零位相誤差トラッキング制御を適用した前置補償器である。この前置補償器の予測サンプリングｎは２とする。すなわち、２サンプリング未来の目標値を必要とする。しかしながら、制御情報がトラッキングエラーｅlのみのため、未来の目標値は得ることができない。
【００２６】
従って、そのままでは図９に示すような目標値を予測した高速トラッキングサーボ系を構成することはできない。そこで、次に示す（１）式、（２）式より（３）式を誘導して、目標値ｘrefを推定し、図８に示すような制御系を提案したものである。
【００２７】
【数１】
ｅl ＝ｘref−ｘzpet・・・（１）
ｘzpet ＝（ｅl＋ｅff）Ｃ（z-1）Ｐ（z-1）・・・（２）
ｘref ＝（１＋Ｃ（z-1）Ｐ（z-1））ｅl＋Ｃ（z-1）Ｐ（z-1）ｅff
・・・（３）
光ディスク記録システムの粗動部がきちんと半径方向を駆動させると、微動部のトラッキング動作だけを考えれば良い。微動部は、ディスクの偏心が位置指令と等価になり、１回転毎の周期関数とみなせる。よって、図６では、目標値ｘrefを推定して１周期後に未来の目標値として扱っている。
【００２８】
図６の点線で囲まれた部分(closed loop system)のパルス伝達関数
Ｇclosed（z-1）は、
【００２９】
【数２】
Ｇclosed（z-1）＝Ｃ（z-1）Ｐ（z-1）／（１＋Ｃ（z-1）Ｐ（z-1））
＝Ｚ−ｄＢｃ（z-1）／Ａｃ（z-1）
但し、Ａｃ（z-1）＝１＋ａｃ１Ｚ−１＋・・・＋ａｃｌＺ−ｎ
Ｂｃ（z-1）＝ｂｃ０＋ｂｃ１Ｚ−１＋・・・＋ｂｃｍＺ−ｍ
Ｚ−ｄ  はｄステップ遅れ
と表すことができる。
【００３０】
ここで、システムへの入力をｒ（ｋ）、出力をｙ（ｋ）とすると、
【００３１】
【数３】
ｙ（k）＝Ｇclosed（z-1）ｒ（k）
と表すことができる。
【００３２】
ところで、前置補償手段の伝達関数をＧｆｆ（z-1）とすると、入力に対する出力は、
【００３３】
【数４】
ｙ(k)＝Ｇｆｆ（z-1）Ｇclosed（z-1）ｒ（k）
と表される。ここで、入力に対して出力が位相遅れなく一致するためには、
【００３４】
【数５】
Ｇｆｆ（z-1）＝１／Ｇclosed（z-1）
とすれば良い。従って、前置補償手段の伝達関数Ｇｆｆ（z-1）はシステムの閉ループ伝達関数Ｇclosed（z-1）の逆数となる。
【００３５】
本発明では、トラッキングエラーｅlを前置補償器の入力とした制御系を構成することによってシンプル化を図っている。すなわち、トラッキングエラーｅlを目標値ｘrefの代わりに予測することになる。すると、図７の制御系は図８の制御系に等価変換される。図７と図８の点線内の閉ループ伝達関数は同一であるので、前置補償器Ｇff（z-1）も同一となる。ここで、図８のｅl（ｋ＋ｎ）は目標値ｘref（ｋ＋ｎ）によって生ずるトラッキングエラーである。（３）式を変形すると、（４）式が得られ、（４）式の左辺は目標値ｘrefによるトラッキングエラー、すなわち、図７と図８のｅl（ｋ）そのものになる。（４）式より、図９に示すようなシンプルな高速トラッキングサーボ系が導出できる。図１０はロバスト制御器の設計仕様を示す。
【００３６】
【数６】
ｘref ／（１＋Ｃ（z-1）Ｐ（z-1））
＝ｅl＋Ｃ（z-1）Ｐ（z-1）ｅff／（１＋Ｃ（z-1）Ｐ（z-1））・・・（４）
本発明者らは、本発明を検証するためにロバストサーボ系のシミュレーションを光ディスクの回転数６０００（ｒｐｍ）に設定して行った。図１１には、図７に示した従来のトラッキングサーボ系の応答が、図１２には、図９に示した本発明によるシンプル化されたトラッキングサーボ系の応答がそれぞれ示されている。
【００３７】
両制御系においても、２周期目以降フィードフォワード系が働き許容範囲である±０．１（μｍ）を満たす結果となった。シミュレーション結果では、本発明のシンプル化制御系の方が優れていることが確認された。
【００３８】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアナログ制御によるトラッキング制御装置の構成ブロック図である。
【００３９】
図１に示すように、第１の実施形態のトラッキング制御装置は、図１３に示したトラッキング制御装置に加えて、前置補償手段６からの前置補償信号を取り込んでこの補償信号によるトラッキング誤差の補償分を演算により求める演算手段１３を備えたトラッキング誤差補償信号生成手段１２と、このトラッキング誤差補償信号生成手段１２で求められたトラッキング誤差補償信号と前記トラッキング誤差信号とを加算しこの加算信号を補正信号生成手段５に出力する加算手段１４とを備えている。その他の構成は、図１３と同じである。
【００４０】
この実施の形態におけるトラッキング誤差信号生成手段１２の持つ伝達関数は、安定化補償手段２及びトラッキングアクチュエータ３の伝達関数をそれぞれＧ１(ｓ)、Ｇ２(ｓ)とすると、次の（５）式として表されるものである。
【００４１】
【数７】
Ｇ１(ｓ)Ｇ２(ｓ)／｛１＋Ｇ１(ｓ)Ｇ２(ｓ)｝・・・（５）
次に、図１乃至図３を参照して第１の実施形態の動作を説明する。なお、図２は、第１の実施形態のトラッキング制御装置の基本動作のフローチャートであり、図３はそのシミュレーション結果である。
【００４２】
まず、図１を用いて第１の実施形態のトラッキング制御装置の動作原理を説明する。補償手段１１の伝達関数をＰ１(ｓ)、安定化補償手段２及びトラッキングアクチュエータ３の伝達関数をそれぞれＧ１(ｓ)、Ｇ２(ｓ)で表す。
【００４３】
トラッキング誤差検出手段１、加算手段７、安定化補償手段２及びトラッキングアクチュエータ３によって横成されるフィードバック制御系に関して補償手段１１と加算手段７との間の接続を切ると、加算手段７への入力信号ｈ１に対する光スポット位置ｓ１の伝達関数Ｇｃｌ(ｓ)は、以下の（６）式によって求められる。
【００４４】
【数８】
Ｇｃｌ(ｓ)＝Ｇ１(ｓ)Ｇ２(ｓ)／｛１＋Ｇ１(ｓ)Ｇ２(ｓ)｝  ・・・（６）
そこで、前置補償手段６は、補償手段１１の伝達関数Ｐ１(ｓ)が
【００４５】
【数９】
Ｐ１(ｓ)＝｛１＋Ｇ１(ｓ)Ｇ２(ｓ)｝／Ｇ１(ｓ)Ｇ２(ｓ)    ・・・（７）
を満たすように実現される。つまり、前置補償手段６は、当該フィードバック制御系の入力に対する出力の閉ループ伝達関数の逆数の伝達関数を持つ。
【００４６】
そして、前置補償手段６の補償手段１１は、（７）式に示した伝達関数Ｐ１(ｓ)によって、補正信号ｃ１に対して振幅と位相の周波数特性を補正し、加算手段７に出力し、トラッキング制御を行う。
【００４７】
このとき、補正信号ｃ１に対して光スポット位置ｓ１は、（６）式、（７）式から次の（８）式で表される。
【００４８】
【数１０】
0004380953.tif 000002
即ち、補正信号ｃ１は、振幅差及び時間遅れを生じることなく光スポット位置ｓ１を直接制御し、補正を行うことができる。
【００４９】
次に、図１を適宜参照しつつ図２に沿って第１の実施形態のトラッキング制御装置の基本的な動作を説明する。図において、トラッキング誤差検出手段１は、光ヘッドが走査を行っているトラックに対するトラッキング誤差信号ｅ１を検出した後、加算手段１４においてトラッキング誤差信号ｅ１とトラッキング誤差補償信号生成手段１２から出力されるトラッキング誤差補償信号とを加算してその加算信号を補正信号生成手段５中の遅延手段１０に入力する（ステップＳ１）。遅延手段１０は、入力した加算信号について光ディスクの１回転周期に相当する時間の遅延を行い、それを補正信号ｃ１として出力する（ステップＳ２）。
【００５０】
そして、前置補償手段６中の補償手段１１は、補正信号ｃ１から前置補償信号ｈ１を生成する（ステップＳ３）、加算手段７は、この前置補償信号ｈ１を光ヘッドが走査を行っているトラックに対するトラッキング誤差信号ｅ１に加算する（ステップＳ４）。
【００５１】
次に、安定化補償手段２は、この加算した信号によってトラッキングアクチュエータ３を駆動し、トラッキング制御を行わせる（ステップＳ５）。回転中の光ディスクに対して継続してトラッキング制御を行うために再びステップＳ１に戻り、前述の動作を繰り返す。
【００５２】
これにより、光ディスクの回転数全般に渡っての追従誤差の低減が実現される。特に、図３のシミュレーション結果に示すように、図１４に示した従来例に示すような１回転おきにトラッキング誤差が大きくなる時と小さくなる時が交互に生じるような不安定な動きは発生せず、安定したトラッキング制御が可能となる。
【００５３】
［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態に係るデジタル制御によるトラッキング制御装置の構成ブロック図である。
【００５４】
図４に示す第２の実施形態では、加算手段１８及び安定化補償手段１９をそれぞれデジタル信号処理回路で構成し、トラッキング誤差信号ｅ１をＡ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５によってデジタル信号ｅ１(ｋ)に変換して加算手段１８の一方の入力に与え、安定化補償手段１９の出力デジタル信号をＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２０によってアナログ信号に変換してトラッキングアクチュエータ３に与えるように構成してある。
【００５５】
即ち、このデジタル制御によるトラッキング制御装置では、トラッキング誤差信号ｅ１をデジタル信号ｅ１(ｋ)に変換した後、トラッキング制御装置としての処理を実行する。
【００５６】
また、前置補償手段６からの前置補償信号を取り込んでこの補償信号によるトラッキング誤差の補償分を演算により求める演算手段２２を備えたトラッキング誤差補償信号生成手段２１、このトラッキング誤差補償信号生成手段２１で求められたトラッキング誤差補償信号と前記トラッキング誤差信号とを加算しこの加算信号を補正信号生成手段５に出力する加算手段２３とを備えている。
【００５７】
この実施の形態におけるトラッキング誤差信号生成手段２１の持つ伝達関数は、安定化補償手段２及びトラッキングアクチュエータ３のパルス伝達関数をそれぞれＧ１(z-1)、Ｇ２(z-1)とすると、次の（９）式として表されるものである。
【００５８】
【数１１】
Ｇ１(z-1)Ｇ２(z-1)／｛１＋Ｇ１(z-1)Ｇ２(z-1)｝・・・（９）
図５に示すように、トラッキング誤差検出手段１によって検出されたトラッキング誤差信号ｅ１は、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５にてデジタル信号ｅ１(ｋ)に変換され、補正信号生成手段５及び加算手段１８に入力される。
【００５９】
ここに、補正信号生成手段５は、記憶手段１６を備える。記憶手段１６は、光ディスクの少なくとも１回転周期に相当する時間のトラッキング誤差信号ｅ１のデジタルデータｅ１(ｋ)を記憶する。そして、記憶手段１６は、光ディスクの１周前のトラッキング誤差信号ｅ１(ｋ)を用いて、サンプリング時刻ｋにおいてｄサンプリング周期に相当する時間だけ進んだ時刻でのトラッキング誤差信号を補正信号ｃ１(ｋ＋ｄ)として前置補償手段６へ出力する。
【００６０】
また、前置補償手段６は、パルス伝達関数Ｐ１(ｚ−１)を持つ補償手段１７を備える。補償手段１７は、記憶手段１６から入力する補正信号ｃ１(ｋ＋ｄ)をデジタル的に処理し、前置補償信号ｈ１(ｋ)を出力する。
【００６１】
加算手段１８は、デジタル化されたトラッキング誤差信号ｅ１(ｋ)と前置補償信号ｈ１(ｋ)を加算し、その加算結果を安定化補償手段１９に入力する。安定化補償手段１９の出力は、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２０によってアナログ信号に変換され、トラッキングアクチュエータ３を駆動し、光スポット位置ｓ１を変化させることによりトラッキング制御を行う。
【００６２】
なお、安定化補償手段１９は、トラッキング制御装置のフィードバック制御系が安定に動作するように振幅と位相の周波数特性の補償を行うと同時に、所望の応答特性を実現するためのパルス伝達関数Ｇ１(ｚ−１)を持つ。また、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２０とトラッキングアクチュエータ３を縦続接続した系は、パルス伝達関数Ｇ２(ｚ−１)を持つ。
【００６３】
次に、図４を適宜参照しつつ図７に沿って動作を詳細に説明する。図４において、トラッキング誤差検出手段１は、光ヘッドが走査を行っているトラックに対するトラッキング誤差信号ｅ１を検出する。このトラッキング誤差信号ｅ１は、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５によってデジタル信号ｅ１(ｋ)に変換された後、加算手段２３と加算手段１８に供給される。
【００６４】
加算手段２３は、デジタル化されたトラッキング誤差信号とトラッキング誤差補償信号生成手段２１の演算手段２２で求められたトラッキング誤差補償信号とを加算して加算信号（補正信号）を求める（ステップＳ１１）。求められた加算信号は補正信号生成手段５に供給される。
【００６５】
補正信号生成手段５は、例えばメモリを使用した記憶手段１６の所定記憶領域に加算信号を逐一格納するとともに、光ディスクの１周前の加算信号を用いて、時刻ｋにおいてｄ・Ｔｓに相当する時間だけ進んだ時刻でのトラッキング誤差信号を演算し、それを補正信号ｃ１(ｋ＋ｄ)として記憶手段１６の別の記憶領域に格納する（ステップＳ１２）。
【００６６】
そして、補正信号生成手段５は、光ディスクの１回転前に記憶された補正信号ｃ１(ｋ＋ｄ)があるかどうかを判断し（ステップＳ１３）、なければ補正信号＝０とし（ステップＳ１４）、記憶された補正信号ｃ１(ｋ＋ｄ)があればそれを読み出し（ステップＳ１５）、前置補償手段６に与えて前置補償信号ｈ１(ｋ)を出力させる（ステップＳ１６）。
【００６７】
次いで、加算手段１８では、補償手段１７の出力から得られる前置補償信号ｈ１(ｋ)とトラッキング誤差信号ｅ１(ｋ)とを加算し、安定化補償手段１９に出力する（ステップＳ１７）。
【００６８】
安定化補償手段１９は、フィードバック制御系を安定化すると同時に所望の応答特性を実現するためのパルス伝達関数Ｇ１(ｚ−１)を持つ。安定化補償手段１９の出力は、Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２０によってアナログ信号に変換されトラッキングアクチュエータを駆動することによって光スポット位置ｓ１を制御する（ステップＳ１８）。
【００６９】
回転中の光ディスクに対して継続してトラッキング制御を行うためには再びステップＳ１１に戻り、以上の動作を繰り返す。これにより、光ディスクの回転数全般に渡っての追従誤差の低減が実現される。
【００７０】
上記各実施形態は、光ディスク記録装置のみならず、光ディスク再生装置、光ディスク記録再生装置及び光テープ記録装置のトラッキング制御系にも適用可能である。また、フォーカス制御装置にも同様の構成で適用可能である。その場合、トラッキング誤差検出手段、トラッキングアクチュエータに代えて、それぞれフォーカス誤差検出手段、フォーカスアクチュエータを用いる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置の安定性を確保しつつ光ディスクの回転数全般に渡って追従誤差を低減することができる。
【００７２】
したがって、本発明に係るトラッキング制御装置によれば、狭いトラックピッチを持つ大容量の光ディスクに対しての安定した記録・再生が可能となる。また、高速で回転する光ディスクに対してもトラッキング制御が可能となりデータ転送レートの向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアナログ制御によるトラッキング制御装置の構成ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のトラッキング制御装置の基本動作のフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るトラッキング制御装置の応答特性を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るデジタル制御によるトラッキング制御装置の構成ブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施形態のトラッキング制御装置の基本動作フローチャートである。
【図６】従来の高速トラッキングサーボ系の構成図である。
【図７】目標値を予測した通常の高速サーボ系の構成図である。
【図８】トラッキングエラーを予測した高速トラッキングサーボ系の構成図である。
【図９】本発明原理に係る高速トラッキングサーボ系の構成図である。
【図１０】ロバスト制御器の設計仕様を示す説明図である。
【図１１】図７に示した従来の高速トラッキングサーボ系の応答特性を示す説明図である。
【図１２】図９に示した本願発明の高速トラッキングサーボ系の応答特性を示す説明図である。
【図１３】従来のトラッキング制御装置の一例を示す構成ブロック図である。
【図１４】図１３に示す従来のトラッキング制御装置の応答特性を示す説明図である。
【符号の説明】
１  トラッキング誤差検出手段
２  安定化補償手段
３  トラッキングアクチュ工一夕
５  補正信号生成手段
６  前置補償手段
７  加算手段
１０  遅延手段
１１  補償手段
１２  トラッキング誤差補償信号生成手段
１３  演算手段
１４  加算手段
１５  Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）
１６  記憶手段
１７  補償手段
１８  加算手段
１９  安定化補償手段
２０  Ｄ／Ａ変換器（ＤＡＣ）
２１  トラッキング誤差補償信号生成手段
２２  演算手段
２３  加算手段
【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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【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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