(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクに光を照射する光照射手段と、
駆動制御信号に基づき前記光ディスクに関する所定の操作を行う駆動手段と、
前記光ディスクからの反射光に関連した反射光情報を検出する反射光情報検出手段と、
前記反射光情報に基づき、前記所定の操作における制御量を規定した通常制御信号を発生する通常制御信号発生手段と、
前記反射光情報に基づき、前記光ディスクにおいて光学的情報が欠落する欠陥領域の有無を指示する欠陥検出信号を発生する欠陥検出信号発生手段とを備え、前記欠陥検出信号が前記欠陥領域が無いことを指示する期間が通常期間、前記欠陥検出信号が前記欠陥領域が有ることを指示する期間が欠陥検出期間となり、
前記通常期間において、前記通常制御信号の変動周波数を通過させ、高周波成分を除去するフィルタリング処理を前記通常制御信号に対し施して得られる低周波成分信号を低周波補正信号として発生し、前記欠陥検出期間において、前記通常期間から前記欠陥検出期間に切り替わる欠陥検出開始時にサンプリングした前記低周波成分信号を前記低周波補正信号として発生する低周波補正信号発生手段と、
前記欠陥検出開始時から所定時間前まで遡った期間中における前記低周波補正信号と前記通常制御信号との差に基づき外乱パルスを認識し、該外乱パルスと同じ力積で極性を反転させて得られる第１の補正パルスを含む外乱パルス補正信号を発生する外乱パルス補正信号発生手段と、
前記低周波補正信号に前記外乱パルス補正信号を加算して欠陥補償信号を得る加算手段と、
前記通常期間は前記通常制御信号を前記駆動制御信号として選択し、前記欠陥検出期間は前記欠陥補償信号を前記駆動制御信号として選択する信号選択手段とを備え、
前記外乱パルス補正信号は、前記第１の補正パルスに続く第２及び第３の補正パルスを含み、前記第２の補正パルスは前記外乱パルスと同じ力積で極性を反転させて得られるパルスを含み、前記第３の補正パルスは前記外乱パルスと同じ力積で極性が同じパルスを含む、
光ディスク装置。
【請求項２】
請求項１記載の光ディスク装置であって、
前記所定の操作は前記光ディスクに記録された情報の再生操作を含み、
前記所定時間は前記光ディスクの前記再生操作時における線速度である再生線速に基づき設定される、
光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＤＶＤやＣＤなどの光ディスク装置に関するものであり、より詳しくは光ディスク上に存在する欠陥による影響を無効化する制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスク装置において、傷あるいは汚れ等の欠陥を有するディスク（以下、「欠陥ディスク」と略する。）を再生する種々の方法が考えられており、例えば、特開平１１−２５９８７１号公報に、欠陥ディスク再生の際、エラー信号を補間することによって再生する方法が記載されている。
【０００３】
図１３は上記公報に基づく従来の欠陥ディスクの欠陥補償装置の構成（第１の構成）を模式的に示したブロック図である。
【０００４】
同図に示すように、データ記録時あるいはデータ再生時に半導体ＬＤ（Laser Diode）を含む発光光学系１５から出射されるレーザ光はハーフミラー４及び対物レンズ２を介して（ＤＶＤ）ディスク１上で集光される。一方、データ再生時にディスク１から反射される光はハーフミラー４を経て光電変換素子５に入力される。
【０００５】
対物レンズ２にアクチュエータ駆動コイル３が剛体接続（一体的に動くようにしっかりと接続）され、駆動コイル３は磁気回路中に設置されており、駆動コイル３によって対物レンズ２をディスク１に対して垂直方向に移動させることができる。
【０００６】
エラー検出手段６は、光電変換素子５から得られる光電変換信号（反射光情報）に基づき、対物レンズ２の目標追従位置と実際の対物レンズ２の位置との差である制御エラー量を指示するエラー信号Ｓ６を選択スイッチ１９及びディスク物理的歪補正信号発生手段１６に出力し、ディスク物理的歪補正信号発生手段１６はディスク物理的歪補正信号Ｓ１６を発生する。
【０００７】
欠陥検出信号発生手段１４は、光電変換素子５から得られる光電変換信号に基づき、ディスク１の表面に形成された傷、あるいは汚れ等により光学的情報が欠落するディスク欠陥領域の有無の検出状態を示す欠陥検出信号ＳＤを発生する。
【０００８】
選択スイッチ１９は、欠陥検出信号ＳＤに基づき、エラー信号Ｓ６及びディスク物理的歪補正信号Ｓ１６のうち、一方の信号を位相補償手段１８に入力する。位相補償手段１８は選択スイッチ１９を介して入力される信号に基づきアクチュエータ制御信号Ｓ２０（位相補償信号Ｓ１８）をドライバアンプ１０に出力する。ドライバアンプ１０はアクチュエータ制御信号Ｓ２０に基づき駆動コイル３を制御する。
【０００９】
この欠陥補償装置は一般的な制御ループに、偏芯あるいは面振れといったディスク固有の物理的歪を補正するディスク物理的歪補正信号発生手段１６を付加した構成である。すなわち、機能ブロック番号１〜６、ならびに１０、１８は、一般的な制御ループの構成であり、欠陥ディスク再生を実現するために機能ブロック１４、１６を付加した構成となっている。
【００１０】
欠陥検出信号ＳＤに基づきディスク欠陥検出中には選択スイッチ１９によって、位相補償手段１８の入力信号をエラー信号Ｓ６から、ディスク物理的歪補正信号Ｓ１６に切り換えることにより制御ループを切る。ディスク物理的歪補正信号発生手段１６は無欠陥領域におけるエラー信号Ｓ６の平均値をディスク物理的歪補正信号Ｓ１６として出力する。
【００１１】
上記構成の欠陥補償装置による、一般的なフォーカス制御について説明する。ディスク１の情報記録層に記録された情報を再生するためには、発光光学系１５から出射されたレーザ光を、対物レンズ２にてディスク１の情報記録層に常に集光させなくてはならない。これを実現するためには、対物レンズ２をディスク１に対して所定の相対位置が常に維持されるように位置制御する必要がある。
【００１２】
ディスク１は反りを有しており、その絶対量はＤＶＤの規格を例とすれば±３００μｍ以下で規格化されている。ディスク１は回転するため、上記ディスク１の反りによってディスク１は上下動する（以下、「面振れ」と言う）ため、対物レンズ２の追従制御が必須となる。この場合制御対象は対物レンズ２であり、追従目標はディスク１の情報記録層、制御種類はディスク１と対物レンズ２との相対位置制御となる。対物レンズ２を位置制御するには、対物レンズ２とディスク１との相対位置誤差信号に基づく信号を対物レンズ２の駆動手段にフィードバックすることで実現される。
【００１３】
上記に必要な構成は、ディスク１との相対位置を検出する手段（構成部１，２，４，５）と、検出した相対位置と目標とする所定の相対位置との誤差（以下、「ＦＥＳ」（Focus Error Signal）と略する。）を生成する手段（エラー検出手段６）と、位置制御ループを安定化させる位相補償手段（位相補償手段１８）と、制御対象である対物レンズ２の位置を変化させる駆動手段（駆動コイル３）である。なお位相補償手段１８は、一般的には１KHｚ付近の帯域の位相を進ませる位相進みフィルタにて構成される。駆動コイル３は対物レンズ２に剛体接続され、上記駆動コイル３に駆動電流を通電することにより対物レンズ２をディスク１の表面に対して垂直方向に移動させることができる。位相補償手段１８の出力であるアクチュエータ制御信号（フォーカス制御信号）Ｓ２０によってドライバアンプ１０によって付与される駆動コイル３の駆動電流を制御することにより、上記レーザ光がディスク１の情報記録層へ集光する制御系が実現される。
【００１４】
トラック制御は上記フォーカス制御系の動作に加え、ディスク１の情報記録層上に形成されたトラックをトレースすべく対物レンズ２をディスク１の表面に対して水平方向に移動させる制御が追加される点が異なる程度であり、上記フォーカス制御系を含む構成で実現されるため、ここではその説明を割愛し、図１３ではフォーカス／トラック制御の区別をせず記述し、以下の記述も区別をせずに一般的に述べる。
【００１５】
次に、図１３で示した従来の欠陥補償装置による欠陥補償方法について説明する。欠陥検出時に駆動コイル３に印加される信号は、ディスク物理的歪補正信号Ｓ１６を位相補償手段１８に通過させて得られるアクチュエータ制御信号Ｓ２０で定義される。選択スイッチ１９にてエラー信号Ｓ６とディスク物理歪補正信号Ｓ１６とを選択することで、通常制御状態と欠陥補償状態との状態遷移を制御している。
【００１６】
ディスク物理的歪補正信号発生手段６１は、欠陥のない通常状態時のエラー信号の平均値をディスク物理的歪補正信号Ｓ１６として出力するため、欠陥時においてもエラー信号Ｓ６の連続性が良好に保たれるため、欠陥補償が実現する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
安定で確実な欠陥補償を実現するための必要条件は、欠陥補償動作直後、すなわち欠陥が終わった時点（以下、「欠陥出口」と略称する）において制御ループの引き込みが正常に行われるか否かで定義できる。制御ループが安定に引き込むための条件は、引き込み動作時の追従目標位置と対物レンズ２との位置との差が零付近であることと、対物レンズ２と追従目標との相対速度が零に近いことである。逆に言えば、以下の条件１及び条件２を満足することが可能であれば、安定で確実な欠陥補償が実現することになる。
条件１：欠陥出口での制御エラー（対物レンズ２の位置と追従目標位置との差）が零である。
条件２：欠陥出口での対物レンズ２とディスク１との相対速度（以下、「欠陥補償後相対速度」と略する。）が零である。
【００１８】
図１４は図１３で示した欠陥補償装置による欠陥補償時動作を示す説明図である。以下、図１４に基づき従来の欠陥補償の問題点を説明する。図中上から光電変換素子５の各領域より得られる光電変換信号の全加算信号（以下、「ＲＦ信号」と略する）、欠陥検出信号ＳＤ、エラー信号Ｓ６、アクチュエータ制御信号Ｓ２０の時間的変化を示されており、図１４の(a) は欠陥処理がない場合、図１４の(b) は図１３の構成による従来欠陥処理（第１の方法）が施された場合をそれぞれ示している。なお、図１４の(b) において、欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”の期間（通常期間）で通常再生が行われ、“Ｈ”の期間（欠陥検出期間）で欠陥処理が行われる場合を示している。
【００１９】
図１４の(a) に示すように、欠陥処理がない場合、欠陥の始まり（ＲＦ信号が減少し始める時点：以下、「欠陥入り口」と略称する）から、ＲＦ信号の減少に伴いエラー信号Ｓ６に外乱エラーが混入し、ＲＦ信号が無い時点（ディスク１からの反射光量がほぼ零）においてはエラー信号Ｓ６自体が検出不可能（無意味）となる。制御系はこのエラー信号Ｓ６に基づいて制御を行うので、上記外乱エラーに追従動作を行う。欠陥出口において、制御系が上記外乱エラーに振られてしまうため、大きな制御エラーが生じ、最悪時は制御エラーの検出範囲（予め設定されている）を超えてしまい制御不能となる場合もあった。
【００２０】
図１４の(b) に示すように、従来の欠陥補償の場合、欠陥検出信号が“Ｈ”になっているときは、エラー信号Ｓ６に替えてディスク物理的歪補正信号Ｓ１６（通常再生時のエラー信号Ｓ６の代表値（平均値））で補間するので外乱エラーの影響を小さく抑えることは可能であるが、以下の問題がある。
【００２１】
一般的な欠陥検出の方法は、通常再生モードの安定性を確保する見地から、ディスクからの反射光量が通常時の値より若干低い所定値以下になった場合に欠陥有りと検出するように設定することにより、所定の不感帯をもたせている。その代表的な欠陥検出信号発生手段１４の構成として、図１４に示すように、ＲＦ信号をピーク検波した信号が通常時のピーク値よりΔＶ低い値Ｖ１以下になった時刻ｔ１に欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”に立ち上がることによりに欠陥検出状態となる構成が考えられる。
【００２２】
この構成の場合、欠陥入り口からＲＦ信号が値Ｖ１を下回るまでの時間ΔＴ中は欠陥検出が不能となるため、真の欠陥に対して欠陥検出が不可避なタイムラグを生じる問題がある。この不可避なタイムラグ期間ΔＴも、光学的には欠陥の影響を受けているので、エラー信号Ｓ６に外乱エラーが混入してしまう。
【００２３】
図１４の(b) に示す従来の欠陥補償方法（第１の方法）では、上記不可避なタイムラグ期間ΔＴの外乱エラーについては補間処理を行うことができない。このタイムラグ期間ΔＴに残留した外乱エラーは、一般的には周波数成分が数百〜数ｋＨｚであるため、欠陥検出信号ＳＤの“Ｌ”立ち下がりに伴い選択スイッチ１９がディスク物理的歪補正信号Ｓ１６からエラー信号Ｓ６に切り替える時刻ｔ２で、位相補償手段１８によってさらに強調され、その結果アクチュエータ制御信号Ｓ２０が振られてしまい、欠陥出口において不可避な制御偏差が生じる。
【００２４】
すなわち、図１３で示した従来の欠陥補償装置の構成では、先に述べた安定で確実な欠陥補償の条件１，条件２をともに満足することはできていない。
【００２５】
エラー信号Ｓ６に含まれる外乱エラーの位相補償手段１８による強調の影響を改善するため、ディスク物理的歪補正信号発生手段１６及び選択スイッチ１９を位相補償手段１８の後段に設けた例も考えられる。
【００２６】
図１５は従来の欠陥補償装置の第２の構成を示すブロック図である。同図に示すように、エラー信号Ｓ６を位相補償手段１８が受け、ディスク物理的歪補正信号発生手段１６は位相補償信号Ｓ１８に基づきディスク物理的歪補正信号Ｓ１６を出力し、選択スイッチ１９は位相補償信号Ｓ１８及びディスク物理的歪補正信号Ｓ１６のうち一方をアクチュエータ制御信号Ｓ２０としてドライバアンプ１０に渡す。なお、他の構成は図１３で示した構成と同様であるため説明は省略する。
【００２７】
図１６は図１５で示した欠陥補償装置による欠陥補償時動作を示す説明図である。図中、各波形の定義は図１４と同様であり、図１６の(a) は欠陥処理がない場合、図１６の(b) は図１５の構成による従来欠陥処理（第２の方法）が施された場合をそれぞれ示している。
【００２８】
図１６の(b) 右下のアクチュエータ制御信号Ｓ２０における外乱エラーに起因するパルス（以下、「外乱パルス」と略す。）は、欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”の欠陥検出期間中は選択スイッチ１９によってアクチュエータ制御信号Ｓ２０がディスク物理的歪補正信号Ｓ１６に切り換えられているため、第１の方法よりは改善されているが、アクチュエータ制御信号Ｓ２０は時刻ｔ１前のタイムラグ期間ΔＴに生じる外乱パルスが必ず所定量残留する。この残留する外乱パルスによってアクチュエータ制御信号Ｓ２０がキックされ、欠陥出口において所定の速度と制御偏差が生じてしまう。従って図１５で示した構成においても、安定で確実な欠陥補償の条件１，条件２をともに満足することができていない。
【００２９】
図１７は外乱パルスの印加がアクチュエータの速度や位置に及ぼす影響について示した説明図である。以下、図１７を用いて上記問題点を一般化して説明する。制御対象である駆動コイル３を含むアクチュエータの機械的動特性を２次系と仮定し、さらに対物レンズ２の位置、速度、加速度（駆動コイル３に印加する信号と比例関係）を以下の(I)式〜(III)式に示すように定義する。
【００３０】
【数１】
0003808683.tif 000002
【００３１】
【数２】
0003808683.tif 000003
【００３２】
【数３】
0003808683.tif 000004
【００３３】
図１７において、(a) は加速度、(b) は速度、(c) は位置の時間変化を示している。外乱パルスを図１７の(a) に示す矩形波と仮定すると、この矩形波がアクチュエータの速度、位置に及ぼす影響については以下のようになる。
【００３４】
▲１▼アクチュエータ速度は、外乱パルス印加中は一次関数的に増加し、外乱パルス印加が停止すると外乱パルス終端時の速度を保つ（同図(b) 参照）。
【００３５】
▲２▼アクチュエータ位置は、外乱パルス印加中は二次関数的に増加し、外乱パルス印加が停止すると外乱パルス終端時の傾きを保った一次関数的に増加し続ける（同図(c) 参照）。
【００３６】
以上の結果から、▲１▼により安定で確実な欠陥補償の条件２（欠陥補償後相対速度が零）を満たすことができず、さらに▲２▼により同条件１（制御エラー零）を満たすことができないことが理解される。さらに外乱パルス終端タイミングは欠陥検出期間の始まりであるから、従来の欠陥補償の方法では位置誤差が欠陥検出期間に比例して大きくなるため、エラー検出範囲を超えるケースも発生し得る問題がある。
【００３７】
この発明は以上のような問題点を解決するためになされたもので、欠陥検出前後の制御の連続性を失うこと無く、欠陥検出期間が長い（換言すれば欠陥領域が大きい、あるいは再生速度が遅い場合の）場合でも、再生等の操作の安定した駆動制御が可能な光ディスク装置を得ることを目的とする。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る請求項１記載の光ディスク装置は、光ディスクに光を照射する光照射手段と、駆動制御信号に基づき前記光ディスクに関する所定の操作を行う駆動手段と、前記光ディスクからの反射光に関連した反射光情報を検出する反射光情報検出手段と、前記反射光情報に基づき、前記所定の操作における制御量を規定した通常制御信号を発生する通常制御信号発生手段と、前記反射光情報に基づき、前記光ディスクにおいて光学的情報が欠落する欠陥領域の有無を指示する欠陥検出信号を発生する欠陥検出信号発生手段とを備え、前記欠陥検出信号が前記欠陥領域が無いことを指示する期間が通常期間、前記欠陥検出信号が前記欠陥領域が有ることを指示する期間が欠陥検出期間となり、前記通常期間において、前記通常制御信号の変動周波数を通過させ、高周波成分を除去するフィルタリング処理を前記通常制御信号に対し施して得られる低周波成分信号を低周波補正信号として発生し、前記欠陥検出期間において、前記通常期間から前記欠陥検出期間に切り替わる欠陥検出開始時にサンプリングした前記低周波成分信号を前記低周波補正信号として発生する低周波補正信号発生手段と、前記欠陥検出開始時から所定時間前まで遡った期間中における前記低周波補正信号と前記通常制御信号との差に基づき外乱パルスを認識し、該外乱パルスと同じ力積で極性を反転させて得られる第１の補正パルスを含む外乱パルス補正信号を発生する外乱パルス補正信号発生手段と、前記低周波補正信号に前記外乱パルス補正信号を加算して欠陥補償信号を得る加算手段と、前記通常期間は前記通常制御信号を前記駆動制御信号として選択し、前記欠陥検出期間は前記欠陥補償信号を前記駆動制御信号として選択する信号選択手段とを備えている。
【００３９】
また、請求項１の発明において、前記外乱パルス補正信号は、前記第１の補正パルスに続く第２及び第３の補正パルスを含み、前記第２の補正パルスは前記外乱パルスと同じ力積で極性を反転させて得られるパルスを含み、前記第３の補正パルスは前記外乱パルスと同じ力積で極性が同じパルスを含む。
【００４０】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の光ディスク装置であって、前記所定の操作は前記光ディスクに記録された情報の再生操作を含み、前記所定時間は前記光ディスクの前記再生操作時における線速度である再生線速に基づき設定される。
【００４２】
【発明の実施の形態】
＜発明の原理＞
光ディスクの欠陥部分においてはエラー信号が偽のエラー信号すなわち外乱エラー信号となる。そのため欠陥補償制御には、欠陥検出すると制御ループを完全に切り、欠陥が終了すれば瞬時に、かつ制御の連続性を保ちながら制御を引き込ませる機能が要求される。欠陥検出時は、エラー信号が欠落することと等価であるため、欠陥出口での安定かつ連続した引込を保証するためには、欠陥期間中にもディスク物理的歪（偏芯・面振れ）に対して追従動作するように、エラー信号に代わるディスク物理的歪補正信号が必要であることが理解できる。
【００４３】
したがって、欠陥検出時に駆動コイル３に通電される制御信号は、欠陥検出期間中のディスク物理的歪に対して追従・補間するディスク物理的歪補正信号と、従来例にて説明を行った外乱パルスの影響を補正する外乱パルス補正信号との和で定義すれば良い。以下にディスク物理的歪補正信号と外乱パルス補正信号について詳しく述べる。
【００４４】
（最適なディスク物理的歪補正信号）
図１はディスク物理的歪補正信号の最適解を示す説明図である。追従目標である光ディスクは、前述のように反りならびに偏芯をもっているので、ディスクが回転することにより、その追従目標は周期関数となる。
【００４５】
図１において、(a)の追従目標であるディスク物理的歪（偏芯・面振れ）と、(b) の制御動作時のアクチュエータ制御信号の基になり、エラー信号に基づき生成される位相補償信号と、(c) の位相補償信号をローパスフィルタに通過させた出力信号とを示す。図中、追従目標はディスクの回転１周期Ｔの周期関数となっており、位相補償信号はこれに追従するので追従目標に同期した周期関数となる。なお、時刻ｔ１１及びｔ１２はディスク１の欠陥検出時刻を示している。
【００４６】
すでに説明した通り、位相補償信号は位相補償手段によって、エラー信号の数百Ｈｚ〜数ＫＨｚを強調するので、かなりノイズっぽい波形となる。したがって、欠陥時に位相補償信号をそのままあるいはサンプルホールドしてアクチュエータ制御信号として使用することはできない。そこで追従目標の基本周期成分（位相補償信号の変動周期成分）は通過し、高域のノイズ成分は抑圧するフィルタ、換言すればカットオフ周波数がディスク回転周波数より高く設定されたローパスフィルタにて、位相補償信号から追従目標のディスク物理的歪の周期成分のみを抜き出し、これをディスク物理的歪補正信号（低周波補正信号）として利用すれば良い。
【００４７】
こうすることによって、欠陥部分がディスク回転１周期中の任意位置にあっても、上記位相補償信号を上記ローパスフィルタ出力で補間すれば、巨視的には最適となる。
【００４８】
（外乱パルス補正信号）
すでに、図１７によって、外乱パルスが及ぼす影響について説明した。ここでは、外乱パルスによる影響を無効化する方策について述べる。
【００４９】
▲１▼安定で確実な欠陥補償の条件２（欠陥補償後相対速度が零）を満足する方策制御対象は２次系であるから、外乱パルスの力積（加速度・時間）と等しい力積で逆極性のパルスを印加すれば、制御対象に作用した力積は零となるから速度を零にすることができる。したがって外乱パルス補正信号は、外乱パルスの力積と逆極性で絶対値を等しく選択すれば良い。
【００５０】
図２は外乱パルスに対する、外乱パルス補正信号の印加の効果を示す説明図である。図２の(a) に示すように、補正パルスＳＣ１は外乱パルスＯＰの直後、換言すれば欠陥検出直後に印加する。これは補正パルスＳＣ１印加タイミングに遅れがあれば、遅れた時間だけ欠陥出口における位置誤差が増大するためである。このように補正パルスＳＣ１の印加タイミングを外乱パルスＯＰの直後に設定すれば、欠陥出口における位置誤差を最小にすることができる。図２の場合、補正パルスＳＣ１波形は、外乱パルスと逆極性で等しい波形に選択しているが、上述のとおり力積が等しければ同様の効果があることは自明である。
【００５１】
上記のような補正パルスＳＣ１を印加すれば、図２の(b) に示すように補正パルスＳＣ１印加終了後の速度が零となる。したがって補正パルスＳＣ１印加後の欠陥出口での位置誤差ΔＰは欠陥の大きさ或いは欠陥検出時間の長さに依存せず所定値に収まる。この所定値が、制御系が安定に引き込み動作を行うことが可能な範囲であれば本方策のみで安定な欠陥補償が実現する。
【００５２】
▲２▼安定で確実な欠陥補償の条件１（制御エラーが零）を満足する方策
上記安定で確実な欠陥補償の条件２に加えて、さらに条件１も満足させるための方策を検討する。▲１▼の方策後、速度零は保証されるが、所定値の位置誤差ΔＰが生じることは既に述べた。この位置誤差ΔＰは外乱パルスＯＰと補正パルスＳＣ１を連続的に印加した結果によって生じたなので、外乱パルスＯＰ及び補正パルスＳＣ１に続いて、さらに外乱パルスＯＰ及び補正パルスＳＣ１それぞれの極性を反転した信号を順次印加すれば、上記位置誤差ΔＰを零にすることができる。
【００５３】
図３は外乱パルスに対する、複数の外乱パルス補正信号の印加する場合の効果を示す説明図である。同図に示すように、図２の補正パルスＳＣ１に続いて、さらに補正パルスＳＣ２、補正パルスＳＣ３を印加している。補正パルスＳＣ２は補正パルスＳＣ１と同一極性，同一波形であり（すなわち、外乱パルスＯＰと逆極性で同一波形）、補正パルスＳＣ１の直後に印加する。この補正パルスＳＣ２の印加によって、(b) で示す制御対象の速度は、外乱パルスＯＰの印加によって生じた速度と極性は逆で絶対値は同じとなる。
【００５４】
このとき制御対象の位置は、(c) で示すように、位置誤差を補正する方向に移動する。補正パルスＳＣ３は、補正パルスＳＣ１と逆極性で絶対値が同一の波形（すなわち、外乱パルスＯＰと同一極性、同一波形）であり、補正パルスＳＣ２の直後に印加する。この補正パルスＳＣ３の印加によって制御対象の速度は零となり（図３(b) 参照）、このとき制御対象の位置は、(c) で示すように、位置誤差ΔＰをほとんど零に補正することが可能となる。したがって本方策▲２▼を施せば、欠陥が大きくても、原理的には位置誤差は生じず、ディスクとの相対速度も零に設定することが可能となる。これは、ディスク１の欠陥の大きさに関係なく、安定で確実な欠陥補償の条件１ならびに条件２を両方満足することになるため、安定で確実な欠陥補償が実現する。
【００５５】
上記の解析的な説明を基に、本欠陥補償方式を実現する実施の形態を以下に説明する。
【００５６】
＜実施の形態１＞
図４はこの発明の実施の形態１であるディスク装置の構成を示すブロック図である。同図に示すように、エラー検出手段６からのエラー信号Ｓ６及び固定電位信号Ｓ０を受け、制御ループスイッチ７は欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”で欠陥検出状態を指示する欠陥検出期間中は固定電位信号Ｓ０を位相補償手段８に与え、欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”で通常状態を指示する通常期間はときエラー信号Ｓ６を位相補償手段８に与える。
【００５７】
位相補償手段８は制御ループスイッチ７を介して得られる信号に基づき位相補償信号Ｓ８を生成する。
【００５８】
ディスク物理的歪補正信号発生手段１１は位相補償信号Ｓ８及び欠陥検出信号ＳＤを受け、欠陥検出信号ＳＤのタイミング制御によって位相補償信号Ｓ８に基づきディスク物理的歪補正信号Ｓ１１を発生する。
【００５９】
外乱パルス補正信号発生手段１３は位相補償信号Ｓ８、ディスク物理的歪補正信号Ｓ１１及び欠陥検出信号ＳＤを受け、欠陥検出信号ＳＤのタイミング制御によって位相補償信号Ｓ８及びディスク物理的歪補正信号Ｓ１１に基づき外乱パルス補正信号Ｓ１３を発生する。
【００６０】
加算手段１２はディスク物理的歪補正信号Ｓ１１と外乱パルス補正信号Ｓ１３とを加算して欠陥補償信号Ｓ１２を出力する。
【００６１】
選択スイッチ９は位相補償信号Ｓ８及び欠陥補償信号Ｓ１２を受け、欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”の欠陥検出期間は欠陥補償信号Ｓ１２をアクチュエータ制御信号Ｓ２０としてドライバアンプ１０に与え、欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”の通常期間は位相補償信号Ｓ８をアクチュエータ制御信号Ｓ２０としてドライバアンプ１０に与える。すなわち、位相補償信号Ｓ８は通常のアクチュエータ制御信号Ｓ２０であり、欠陥補償信号Ｓ１２は欠陥検出時のアクチュエータ制御信号Ｓ２０である。なお、他の構成は図１５で示した従来例と同様であるため、説明を省略する。
【００６２】
制御ループスイッチ７は、欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”の欠陥期間中、制御ループスイッチ７を切り（固定電位信号Ｓ０に設定）、ディスク物理的歪補正信号発生手段１１に欠陥中の非線型な制御エラーが伝達しないようにしている。
【００６３】
加算手段１２から出力される欠陥補償信号Ｓ１２は、前述のように、ディスク物理的歪補正信号発生手段１１の出力であるディスク物理的歪補正信号Ｓ１１と外乱パルス補正信号発生手段１３の出力である外乱パルス補正信号Ｓ１３との和で定義される。
【００６４】
ディスク物理的歪補正信号発生手段１１は、欠陥期間中における制御対象（対物レンズ２）の位置を偏芯あるいは面振れに追従あるいは逸脱しないような信号を駆動コイル３に供給する機能を持つものである。
【００６５】
図５はディスク物理的歪補正信号発生手段１１の内部構成を示すブロック図である。同図に示すように、ディスク物理的歪補正信号発生手段１１はＬＰＦ（ローパスフィルタ）１１ａ及びサンプルホールド手段１１ｂからなる。ＬＰＦ１１ａはディスク回転周波数より高い周波数にカットオフ周波数を設定しており、図１の(b) のような位相補償信号Ｓ８を、図１の(c) のような信号に波形整形する。
【００６６】
サンプルホールド手段１１ｂは欠陥検出信号ＳＤの“Ｈ”立ち上がり時（欠陥検出開始時）におけるローパスフィルタ１１ａの出力信号を保持する。このサンプルホールド手段１１ｂ出力がディスク物理的歪補正信号Ｓ１１となり、加算手段１２ならびに外乱パルス補正信号発生手段１３に供給される。
【００６７】
図６は外乱パルス補正信号発生手段１３の内部構成の一例を示すブロック図である。同図に示すように、外乱パルス補正信号発生手段１３は外乱パルス検出手段１３ａ、外乱パルス記憶手段１３ｂ及びメモリ出力制御手段１３ｃから構成される。
【００６８】
外乱パルス検出手段１３ａは、位相補償信号Ｓ８からディスク物理的歪補正信号Ｓ１１を減算して外乱パルスＳ１３ａを検出する。外乱パルス記憶手段１３ｂは欠陥検出信号ＳＤの“Ｌ”／“Ｈ”に基づき書き込み動作／読み出し動作を取り、書き込み動作時は、外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１に同期して、外乱パルス検出手段１３ａで検出された外乱パルスＳ１３ａの最新のものから所定時間前まで遡った期間の外乱パルスを記憶し、読み出し動作時はメモリ出力制御手段１３ｃの制御下で、記憶した内容の読出しが行われる。
【００６９】
メモリ出力制御手段１３ｃは、欠陥検出信号ＳＤを受け、欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”の欠陥検出期間中、外乱パルス記憶手段１３ｂの記憶された外乱パルスに基づく外乱パルス補正信号の出力内容及び出力順序を制御し、外乱パルス記憶手段１３ｂから読み出したデータの極性を反転させて外乱パルス補正信号Ｓ１３として出力する。
【００７０】
図７は外乱パルス記憶手段１３ｂの具体的構成例を示す説明図である。図７の(a) は欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”の書き込み動作時、(b) は欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”のときの読み出し動作時を示している。
【００７１】
外乱パルス記憶手段１３ｂは、所定ｂｉｔのｎ個のレジスタＲ０〜Ｒ（ｎ−１）で構成される。欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”（通常再生モード）の時、ｎ個のレジスタＲ０〜Ｒ（ｎ−１）は０〜（ｎ−１）の順でシフトするシフトレジスタとして機能し、外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１に同期して外乱パルスＳ１３ａをレジスタＲ０から順次入力しながら、レジスタＲ０からＲ（ｎ−１）にかけてシフトする。
【００７２】
外乱検出信号が“Ｈ”（欠陥検出モード）の時、外乱パルスの書き込み動作を停止し、記憶した外乱パルスを保持しながら、読み出し動作に移行する。読み出し動作は外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１に同期してレジスタＲ０〜Ｒ（ｎ−１）の順に格納されたデータを極性を反転して順次出力する。
【００７３】
図８は外乱パルスの検出方法を示す説明図である。図８は図１の欠陥検出時刻ｔ１１近傍を時間軸を拡大して示した図である。
【００７４】
同図(a)は欠陥検出信号ＳＤを、(b) は位相補償信号Ｓ８を、(c) はディスク物理的歪補正信号Ｓ１１を、(d) は外乱パルスＳ１３ａをそれぞれ示している。ただし、説明の都合上、欠陥検出信号ＳＤに関係なく制御ループスイッチ７がエラー信号Ｓ６を入力している場合の波形を示している。
【００７５】
同図に示すように、欠陥入口である時刻ｔ１１近傍における位相補償信号Ｓ８の異常な盛上りから、ディスク物理的歪補正信号Ｓ１１成分（位相補償手段８から外乱パルスを含む高周波成分を除去した低周波成分の信号）を減算することによって、外乱パルスＳ１３ａを正確に抽出することができている。
【００７６】
図９は、この発明の実施の形態１における光ディスク装置の欠陥補償動作結果を示す説明図である。図９は、従来例ですでに説明した図１４と同条件における本発明の欠陥補償時の動作である。各波形の定義は図１４と同様であるが、図９の(a) は図１４の(a) 及び図１６の(a) と同様に欠陥処理がない場合、図９の(b) は実施の形態１の光ディスク装置による欠陥処理が施された場合をそれぞれ示している。
【００７７】
図９の(b) のアクチュエータ制御信号Ｓ２０を見ると、欠陥検出時刻ｔ１直後に補正パルスＳＣ１が出力されており、この信号によって対物レンズ２速度を零にし、その結果、欠陥出口におけるエラー信号Ｓ６を小さく抑圧できる。そのため制御引き込みも安定で瞬時に完了することができ、欠陥出口におけるＲＦ信号の振幅劣化も小さくなり、安定で確実な欠陥補償が実現される。
【００７８】
＜実施の形態２＞
実施の形態２は、さらに精密な欠陥補償を実現できる光ディスク装置である。既に図３によって説明を行ったが、安定で確実な欠陥補償の条件１及び条件２を満足する方策▲２▼を採用し、外乱パルス補正信号を、補正パルスＳＣ１だけでなく補正パルスＳＣ２及び補正パルスＳＣ３も順次印加する構成を実施の形態２で実現している。上記構成は、実施の形態１におけるメモリ出力制御手段１３ｃの制御内容を、方式▲２▼を満足するように以下のように変更すれば実現できる。
【００７９】
実施の形態２における外乱パルス記憶手段１３ｂは、実施の形態１と同様、所定ｂｉｔのｎ個のレジスタＲ０〜Ｒ（ｎ−１）で構成する。欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”（通常再生モード）の時、ｎ個のレジスタＲ０〜Ｒ（ｎ−１）は実施の形態１同様シフトレジスタとして機能し、外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１に同期して外乱パルスＳ１３ａをレジスタ０から順次入力する。
【００８０】
欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”（欠陥検出モード）の時、外乱パルス記憶手段１３ｂは外乱パルスの書き込み動作を停止し、外乱パルスＳ１３ａを保持しながら、読み出し動作に移行する。
【００８１】
図１０は欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”のときメモリ出力制御手段１３ｃの制御下で行う外乱パルス記憶手段１３ｂからの読み出し動作内容を示すフローチャートである。
【００８２】
同図を参照して、ステップＳ１で、外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１に同期して、レジスタＲ０〜Ｒ（ｎ−１）の順に格納したデータの極性を反転して順次出力して補正パルスＳＣ１を生成する。
【００８３】
その後、ステップＳ２で、ステップＳ１と全く同様にして、外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１に同期してレジスタＲ０〜レジスタＲ（ｎ−１）の順に格納したデータの極性を反転して順次出力することにより補正パルスＳＣ２を生成する。
【００８４】
さらに、ステップＳ３で、外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１に同期してレジスタＲ０〜レジスタＲ（ｎ−１）の順に格納したデータの極性をそのままの状態で順次出力することにより補正パルスＳＣ３を生成する。
【００８５】
このように、実施の形態２のディスク装置は方策▲２▼が可能なように、メモリ出力制御手段１３ｃの制御内容を実施の形態１から図１０に示すように変更することにより実現する。したがって、他の構成は図４で示した実施の形態１のディスク装置と同様である。
【００８６】
図１１は、この発明の実施の形態２における光ディスク装置の欠陥補償動作結果を示す説明図である。図１１は、従来例ですでに説明した図１４と同条件における本発明の欠陥補償時の動作である。各波形の定義は図１４と同様であるが、図１１の(a) は図９の(a) 同様に欠陥処理がない場合、図１１の(b) は実施の形態２の光ディスク装置による欠陥処理が施された場合をそれぞれ示している。
【００８７】
図１１の(b) におけるアクチュエータ制御信号Ｓ２０を見ると、欠陥検出時刻ｔ１直後に補正パルスＳＣ１、補正パルスＳＣ２、及び補正パルスＳＣ３が順次出力されており、この信号によって対物レンズ２速度を零にするとともに欠陥出口での制御偏差も零にすることができる。そのため制御引き込みも安定で瞬時に完了することができ、欠陥出口におけるＲＦ信号の振幅劣化も小さく、ディスク１の欠陥度合いに関係なく安定で確実な欠陥補償が実現される。
【００８８】
＜実施の形態３＞
外乱パルスは、欠陥入口部においてエラー信号Ｓ６に外乱エラーが混入することに起因することは既に述べた。従って外乱パルスの時間長は再生線速（再生時におけるディスク１の線速度）に依存する関数となり、線速が早いほど外乱パルス時間長は短く、線速が遅いほど外乱パルス時間長は長くなることは自明である。したがって外乱パルス記憶時間を線速に対応して可変させることが望ましい。すなわち、実施の形態３は、正確な外乱パルス記憶を行うことができる光ディスク装置である。
【００８９】
実施の形態３の光ディスク装置の構成は、実施の形態１及び実施の形態２と同様であるが、外乱パルス補正信号発生手段１３の構成だけが多少異なる。外乱パルス記憶手段１３ｂは、所定ｂｉｔのｍ個のレジスタＲ０〜Ｒ（ｍ−１）で構成され、ｍ個は再生線速が最も遅い場合に対応するレジスタの個数に予め設定されている。
【００９０】
そして、再生線速に基づき準備されたｍ個のレジスタＲｋ〜Ｒ（ｍ−１）から実際に使用する実使用レジスタ数ｋを設定する。すなわち再生線速が遅いときはレジスタ数ｋを大きく設定し（最大ｍ）、逆に早いときはレジスタ数ｋを小さく設定することにより、再生線速に適した外乱パルス記憶時間（実使用レジスタ数ｋ個のレジスタを用いて記憶される時間）を制御するようにする。
【００９１】
図１２は実施の形態３における外乱パルス記憶手段１３ｂの使用例を示す説明図である。図１２の(a) は欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”の書き込み動作時、(b) は欠陥検出信号ＳＤが“Ｈ”のときの読み出し動作時を示している。
【００９２】
外乱パルス記憶手段１３ｂの所定ｂｉｔのｍ個のレジスタＲ０〜Ｒ（ｍ−１）は、実使用するｋ（ｋ＝１〜ｍ）個のレジスタＲ０〜Ｒ（ｋ−１）からなる実使用レジスタグループ１３ｂ１と、未使用の（ｍ−ｋ）個のレジスタＲｋ〜Ｒ（ｍ−１）からなる未使用レジスタグループ１３ｂ２とに分類される。
【００９３】
そして、欠陥検出信号ＳＤが“Ｌ”の時、実使用レジスタグループ１３ｂ１のレジスタＲ０〜Ｒ（ｋ−１）を０〜（ｋ−１）の順でシフトするシフトレジスタとして使用しながら書き込み動作を行い、未使用レジスタグループ１３ｂ２のレジスタＲｋ〜Ｒ（ｍ−１）は全く使用しないようにする。
【００９４】
一方、外乱検出信号が“Ｈ”の時、実使用レジスタグループ１３ｂ１はレジスタＲ０〜Ｒ（ｋ−１）の順にデータを順次出力し、未使用レジスタグループ１３ｂ２のレジスタＲｋ〜Ｒ（ｍ−１）は全く使用しないようにする。なお、メモリ出力制御手段１３ｃの制御内容によって実施の形態１あるいは実施の形態２のいずれの外乱パルス補正信号も生成可能なのは勿論である。
【００９５】
なお、サンプリングクロックである外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１の周期やその他の構成アルゴリズムは実施の形態１及び実施の形態２と同様にする。このような構成にすることによって外乱パルス長にあった外乱パルス記憶が実現し、さらに安定な欠陥補償が実現する。
【００９６】
なお、ここでは外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１の周期を変更せず、実使用レジスタ数ｋの変更によって再生線速に応じた外乱パルス記憶について説明したが、レジスタ数ｋを固定し、サンプリングクロックである外乱パルスサンプリング設定信号Ｓ２１の周期を再生線速に基づき変更しても同様の効果があることは言うまでもない。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明における請求項１記載の光ディスク装置は、欠陥検出期間では、低周波補正信号に外乱パルス補正信号を加算した欠陥補償信号を駆動手段の駆動制御信号としている。
【００９８】
低周波補正信号は欠陥検出開始時に、通常制御信号から高周波成分である外乱パルスが除去され、通常制御信号の変動周波数成分を通過させた低周波成分信号をサンプリングした信号であるため、欠陥検出期間が通常制御信号の変動周期に比べて十分小さいことが一般的であることから、欠陥検出期間から通常期間に戻るに伴い駆動制御信号が欠陥補償信号から通常制御信号に切り替わる際に駆動手段の制御の連続性が保たれる。
【００９９】
一方、外乱パルス補正信号は、欠陥検出開始時から所定時間遡った期間に発生した外乱パルスと同じ力積で極性を反転させて得られる第１の補正パルスを含むため、欠陥検出期間の長さに関係なく、外乱パルス（欠陥検出直前の時間帯に通常制御信号中に混入）が駆動手段の制御速度に与える悪影響を第１の補正パルスによりほぼ完全に打ち消すことができる。したがって、欠陥検出期間が長くなっても安定した駆動手段の制御が可能となる。
【０１００】
さらに、請求項１記載の光ディスク装置において、外乱パルス補正信号は、第１〜第３の補正パルスを含むため、外乱パルスが駆動手段の制御位置に与える悪影響を、第２及び第３の補正パルスによりほぼ完全に打ち消すことができる。したがって、欠陥検出期間が長くなっても、より一層安定した駆動手段の制御が可能となる。
【０１０１】
請求項２記載の光ディスク装置は、外乱パルスの認識期間である所定時間を光ディスクの再生線速に基づき設定することにより、再生線速に正の相関のある外乱パルスのパルス発生時間に適した時間に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ディスク物理的歪補正信号の最適解を示す説明図である。
【図２】  外乱パルスに対する外乱パルス補正信号の印加の効果を示す説明図である。
【図３】  外乱パルスに対する複数の外乱パルス補正信号の印加する場合の効果を示す説明図である。
【図４】  この発明の実施の形態１であるディスク装置の構成を示すブロック図である。
【図５】  図４のディスク物理的歪補正信号発生手段の内部構成を示すブロック図である。
【図６】  図４の外乱パルス補正信号発生手段の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図７】  図６の外乱パルス記憶手段の具体的構成例を示す説明図である。
【図８】  外乱パルスの検出方法を示す説明図である。
【図９】  この発明の実施の形態１における光ディスク装置の欠陥補償動作結果を示す説明図である。
【図１０】  実施の形態２のメモリ出力制御手段による制御動作を示すフローチャートである。
【図１１】  この発明の実施の形態２における光ディスク装置の欠陥補償動作結果を示す説明図である。
【図１２】  この発明の実施の形態３における外乱パルス記憶手段の使用例を示す説明図である。
【図１３】  従来の欠陥補償装置（第１の構成）を模式的に示すブロック図である。
【図１４】  図１３で示した欠陥補償装置による欠陥補償時動作を示す説明図である。
【図１５】  従来の欠陥補償装置（第２の構成）を模式的に示すブロック図である。
【図１６】  図１５で示した欠陥補償装置による欠陥補償時動作を示す説明図である。
【図１７】  外乱パルスの印加がアクチュエータの速度や位置に及ぼす影響について示した説明図である。
【符号の説明】
１  ディスク、２  対物レンズ、３  駆動コイル、４  ハーフミラー、５  光電変換素子、６  エラー検出手段、７  制御ループスイッチ、９  選択スイッチ、１１  ディスク物理的歪補正信号発生手段、１３  外乱パルス補正信号発生手段、１３ｂ  外乱パルス記憶手段、１３ｃ  メモリ出力制御手段、１４  欠陥検出信号発生手段、１５  発光光学系、ＳＤ  欠陥検出信号、Ｓ６  エラー信号、Ｓ８  位相補償信号、Ｓ１１  ディスク物理的歪補正信号、Ｓ１２  欠陥補償信号、Ｓ１３  外乱パルス補正信号、Ｓ１３ａ  外乱パルス、Ｓ２０  アクチュエータ制御信号、Ｓ２１  外乱パルスサンプリング設定信号。
【図１】
0003808683.tif 000005
【図２】
0003808683.tif 000006
【図３】
0003808683.tif 000007
【図４】
0003808683.tif 000008
【図５】
0003808683.tif 000009
【図６】
0003808683.tif 000010
【図７】
0003808683.tif 000011
【図８】
0003808683.tif 000012
【図９】
0003808683.tif 000013
【図１０】
0003808683.tif 000014
【図１１】
0003808683.tif 000015
【図１２】
0003808683.tif 000016
【図１３】
0003808683.tif 000017
【図１４】
0003808683.tif 000018
【図１５】
0003808683.tif 000019
【図１６】
0003808683.tif 000020
【図１７】
0003808683.tif 000021