JP2001006196A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光ディスクの偏心や面ぶれ、または振動等の
外乱による影響を抑圧することにより、安定したトラッ
キング制御およびフォーカス制御が可能な光ディスク装
置を提供する。 【解決手段】 トラッキング制御回路１０の出力信号の
低域成分を低域成分検出回路１１が検出する。この低域
成分検出回路１１の出力信号のレベルが所定値より大き
いとき、すなわち光ディスク１の偏心成分が所定量より
も大きいときに、コントロール回路１２の制御により、
トラッキング制御系の低域成分を増幅するように位相補
償回路６における位相補償係数を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、収束した光ビーム
を用いて光ディスクの記録担体面に信号を記録または再
生する光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、光ディスクの記録担
体面に設けられた約１．６μｍピッチの情報トラック
に、直径約１μｍの光スポットを照射し、光スポットと
記録担体面との焦点ずれを垂直方向に約±０．５μｍ精
度で追従させるフォーカス制御を行いつつ、情報トラッ
クと光スポットとのトラックずれを約±０．１μｍ精度
で追従させるトラッキング制御を行っている。

【０００３】このようなフォーカス制御またはトラッキ
ング制御を行うフォーカス制御系またはトラッキング制
御系では、光ディスクの面ぶれや偏心、または外部振動
等の外乱による残留誤差の影響を抑圧しつつ、光スポッ
トを情報トラックに追従させている。

【０００４】このために、起動後に制御系のゲインを測
定してボリュームで調整したり、制御信号をアナログ−
ディジタル変換したディジタル値をもとにディジタルフ
ィルタを構成してゲインを変化させたりする方式が採用
されている。

【０００５】また、光ディスクの偏心等による残留誤差
の抑圧には、偏心成分を記憶し、偏心成分をトラッキン
グ制御系の出力に加算して補正するなどの方式がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような、起動時に制御系のゲインを測定して調整する
従来の方式では、フォーカス制御系では光ディスクの面
ぶれによる残留誤差の抑圧比は一定であり、トラッキン
グ制御系では光ディスクの偏心による残留誤差の抑圧比
も一定である。

【０００７】このため、面ぶれや偏心の大きな光ディス
クの場合、残留誤差が完全に抑圧されず、追従誤差が許
容値を越えてしまうという問題がある。また、制御系に
加わる振動等の外乱による残留誤差が残ってしまうとい
う問題もある。

【０００８】本発明は、このような問題に鑑み、光ディ
スクの面ぶれや偏心、または振動等の外乱による残留誤
差の影響を抑圧することにより、安定したフォーカス制
御およびトラッキング制御が可能な光ディスク装置を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明にかかる第１の光ディスク装置は、光源か
ら放射される光ビームを光ディスクの情報トラックに対
して略垂直な方向に移動させるトラック移動手段と、前
記情報トラックと前記光ビームとの位置ずれを検出する
トラックずれ検出手段と、前記トラックずれ検出手段の
出力信号の周波数特性を変化させるトラック位相補償手
段と、前記トラック位相補償手段の出力信号に応じて前
記トラック移動手段を制御するトラック制御手段と、前
記トラック制御手段の出力信号から、所定の周波数より
も低域の周波数成分を検出する低域成分検出手段と、前
記低域成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より大
きいとき、前記光ディスクの回転周波数を含む低域の増
幅率を上げるよう前記トラック位相補償手段を制御する
コントロール手段とを備えたことを特徴とする。

【００１０】この構成によれば、低域成分検出手段がト
ラック制御手段の出力信号の低域周波数成分を検出する
ことにより、光ディスクの偏心成分が抽出される。そし
て、低域成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より
大きいとき、すなわち光ディスクの偏心成分が大きいと
きに、コントロール手段の制御により、トラック位相補
償手段が低域成分の増幅率を上げるようになっている。

【００１１】これにより、トラッキング制御系のゲイン
交点を上げることなく、光ディスクの偏心による残留誤
差を抑圧することができ、安定したトラッキング制御が
可能な光ディスク装置を提供することができる。また、
低域の増幅率のみを上げるので、消費電力を不要に増大
させることがないという利点もある。

【００１２】また、前記の目的を達成するために、本発
明にかかる第２の光ディスク装置は、光源から放射され
る光ビームを光ディスクの情報トラックに対して略垂直
な方向に移動させるトラック移動手段と、前記情報トラ
ックと前記光ビームとの位置ずれを検出するトラックず
れ検出手段と、前記トラックずれ検出手段の出力信号の
周波数特性を変化させるトラック位相補償手段と、前記
トラック位相補償手段の出力信号に応じて前記トラック
移動手段を制御するトラック制御手段と、前記トラック
ずれ検出手段の出力信号から誤差成分を検出する誤差成
分検出手段と、前記誤差成分検出手段の出力信号のレベ
ルが所定値より大きいとき、前記トラックずれ検出手段
の出力信号の増幅率を上げるよう前記トラック位相補償
手段を制御するコントロール手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１３】この構成によれば、誤差成分検出手段がト
ラックずれ検出手段の出力信号から誤差成分を検出する
ことにより、トラッキング制御系に加わる振動等の外乱
成分が抽出される。そして、誤差成分検出手段の出力信
号のレベルが所定値より大きいとき、すなわち外乱成分
が大きいときに、コントロール手段の制御により、トラ
ック位相補償手段が増幅率を上げるようになっている。
これにより、振動等の外乱による残留誤差を抑圧するこ
とができ、安定したトラッキング制御が可能な光ディス
ク装置を提供することができる。

【００１４】また、前記の目的を達成するために、本発
明にかかる第３の光ディスク装置は、光源から放射され
る光ビームを光ディスクの情報トラックに対して略垂直
な方向に移動させるトラック移動手段と、前記情報トラ
ックと前記光ビームとの位置ずれを検出するトラックず
れ検出手段と、前記トラックずれ検出手段の出力信号の
周波数特性を変化させるトラック位相補償手段と、前記
トラック位相補償手段の出力信号に応じて前記トラック
移動手段を制御するトラック制御手段と、前記トラック
制御手段の出力信号から、所定の周波数よりも低域の周
波数成分を検出する低域成分検出手段と、前記トラック
ずれ検出手段の出力信号から誤差成分を検出する誤差成
分検出手段と、前記低域成分検出手段の出力信号のレベ
ルが所定値より小さく、かつ前記誤差成分検出手段の出
力信号のレベルが所定値より大きいとき、ゲイン交点の
周波数を含む高域の増幅率を上げるよう前記トラック位
相補償手段を制御するコントロール手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００１５】この構成によれば、低域成分検出手段がト
ラック制御手段の出力信号の低域周波数成分を検出する
ことにより、光ディスクの偏心成分が抽出される。ま
た、誤差成分検出手段がトラックずれ検出手段の出力信
号から誤差成分を検出することにより、トラッキング制
御系に加わる外乱成分が抽出される。

【００１６】そして、低域成分検出手段の出力信号のレ
ベルが所定値より小さく、かつ誤差成分検出手段の出力
信号のレベルが所定値より大きいときに、コントロール
手段の制御に基づき、トラック位相補償手段の低域特性
を変化させずに高域特性を変化させるようになってい
る。これにより、トラッキング制御系に加わる振動等の
外乱による残留誤差を抑圧することができ、安定したト
ラッキング制御が可能な光ディスク装置を提供すること
ができる。

【００１７】また、前記の第２の光ディスク装置または
第３の光ディスク装置において、誤差成分検出手段が、
前記トラックずれ検出手段の出力信号と所定の信号との
ずれの絶対値を所定期間加算することにより前記誤差成
分を検出する構成とすることが好ましい。

【００１８】あるいは、前記の第２の光ディスク装置ま
たは第３の光ディスク装置において、誤差成分検出手段
が、前記トラックずれ検出手段の出力信号と所定の信号
とのずれの二乗値を所定期間加算することにより前記誤
差成分を検出する構成とすることが好ましい。

【００１９】また、前記の目的を達成するために、本発
明にかかる第４の光ディスク装置は、光源から放射され
る光ビームを光ディスクの記録担体面に収束させる収束
手段と、前記収束手段を前記記録担体面に対して略垂直
な方向に移動させるフォーカス移動手段と、前記光ビー
ムの、所望の収束状態からのずれを検出するフォーカス
ずれ検出手段と、前記フォーカスずれ検出手段の出力信
号の周波数特性を変化させるフォーカス位相補償手段
と、前記フォーカス位相補償手段の出力信号に応じて前
記フォーカス移動手段を制御するフォーカス制御手段
と、前記フォーカス制御手段の出力信号から、所定の周
波数よりも低域の周波数成分を検出する低域成分検出手
段と、前記低域成分検出手段の出力信号のレベルが所定
値より大きいとき、前記光ディスクの回転周波数を含む
低域の増幅率を上げるよう前記フォーカス位相補償手段
を制御するコントロール手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００２０】この構成によれば、低域成分検出手段がト
ラック制御手段の出力信号の低域周波数成分を検出する
ことにより、光ディスクの面ぶれ成分が抽出される。そ
して、低域成分検出手段の出力信号のレベルが所定値よ
り大きいとき、すなわち光ディスクの面ぶれが大きいと
きに、コントロール手段の制御により、フォーカス位相
補償手段が低域成分の増幅率を上げるようになってい
る。

【００２１】これにより、フォーカス制御系のゲイン交
点を上げることなく、光ディスクの面ぶれによる残留誤
差を抑圧することができ、安定したフォーカス制御が可
能な光ディスク装置を提供することができる。また、低
域の増幅率のみを上げるので、消費電力を不要に増大さ
せることがないという利点もある。

【００２２】また、前記の目的を達成するために、本発
明にかかる第５の光ディスク装置は、光源から放射され
る光ビームを光ディスクの記録担体面に収束させる収束
手段と、前記収束手段を前記記録担体面に対して略垂直
な方向に移動させるフォーカス移動手段と、前記光ビー
ムの、所望の収束状態からのずれを検出するフォーカス
ずれ検出手段と、前記フォーカスずれ検出手段の出力信
号の周波数特性を変化させるフォーカス位相補償手段
と、前記フォーカス位相補償手段の出力信号に応じて前
記フォーカス移動手段を制御するフォーカス制御手段
と、前記フォーカスずれ検出手段の出力信号から誤差成
分を検出する誤差成分検出手段と、前記誤差成分検出手
段の出力信号のレベルが所定値より大きいとき、前記フ
ォーカスずれ検出手段の出力信号の増幅率を上げるよう
前記フォーカス位相補償手段を制御するコントロール手
段とを備えたことを特徴とする。

【００２３】この構成によれば、誤差成分検出手段がフ
ォーカスずれ検出手段の出力信号から誤差成分を検出す
ることにより、フォーカス制御系に加わる振動等の外乱
成分が抽出される。そして、誤差成分検出手段の出力信
号のレベルが所定値より大きいとき、すなわち外乱成分
が大きいときに、コントロール手段の制御により、フォ
ーカス位相補償手段が増幅率を上げるようになってい
る。これにより、振動等の外乱による残留誤差を抑圧す
ることができ、安定したフォーカス制御が可能な光ディ
スク装置を提供することができる。

【００２４】また、前記の目的を達成するために、本発
明にかかる第６の光ディスク装置は、光源から放射され
る光ビームを光ディスクの記録担体面に収束させる収束
手段と、前記収束手段を前記記録担体面に対して略垂直
な方向に移動させるフォーカス移動手段と、前記光ビー
ムの、所望の収束状態からのずれを検出するフォーカス
ずれ検出手段と、前記フォーカスずれ検出手段の出力信
号の周波数特性を変化させるフォーカス位相補償手段
と、前記フォーカス位相補償手段の出力信号に応じて前
記フォーカス移動手段を制御するフォーカス制御手段
と、前記フォーカス制御手段の出力信号から、所定の周
波数よりも低域の周波数成分を検出する低域成分検出手
段と、前記フォーカスずれ検出手段の出力信号から誤差
成分を検出する誤差成分検出手段と、前記低域成分検出
手段の出力信号のレベルが所定値より小さく、かつ前記
誤差成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より大き
いとき、ゲイン交点の周波数を含む高域の増幅率を上げ
るよう前記フォーカス位相補償手段を制御するコントロ
ール手段とを備えたことを特徴とする。

【００２５】この構成によれば、低域成分検出手段がフ
ォーカス制御手段の出力信号の低域周波数成分を検出す
ることにより、光ディスクの面ぶれ成分が抽出される。
また、誤差成分検出手段がフォーカスずれ検出手段の出
力信号から誤差成分を検出することにより、フォーカス
制御系に加わる外乱成分が抽出される。

【００２６】そして、低域成分検出手段の出力信号のレ
ベルが所定値より小さく、かつ誤差成分検出手段の出力
信号のレベルが所定値より大きいときに、コントロール
手段の制御に基づき、フォーカス位相補償手段の低域特
性を変化させずに高域特性を変化させるようになってい
る。これにより、フォーカス制御系に加わる振動等の外
乱による残留誤差を抑圧することができ、安定したフォ
ーカス制御が可能な光ディスク装置を提供することがで
きる。

【００２７】また、前記の第５の光ディスク装置または
第６の光ディスク装置において、誤差成分検出手段が、
前記フォーカスずれ検出手段の出力信号と所定の信号と
のずれの絶対値を所定期間加算することにより前記誤差
成分を検出する構成とすることが好ましい。

【００２８】また、前記の第５の光ディスク装置または
第６の光ディスク装置において、誤差成分検出手段が、
前記フォーカスずれ検出手段の出力信号と所定の信号と
のずれの二乗値を所定期間加算することにより前記誤差
成分を検出する構成とすることが好ましい。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００３０】（実施の形態１）本発明の実施の一形態に
かかる光ディスク装置について説明する。

【００３１】図１に示すように、本実施形態にかかる光
ディスク装置は、光ディスク１への信号の記録および光
ディスク１からの信号の再生を行うものであり、内蔵し
た光源（図示せず）から光ディスク１へ光を照射すると
共にその反射光を受光する光ヘッド２と、光ディスク１
を回転させるモータ７と、このモータ７を駆動するモー
タ駆動回路８とを備えている。

【００３２】なお、光ヘッド２は、いずれも図示を省略
するが、光ビームを光ディスク１の記録担体面に収束さ
せる収束レンズ（収束手段）と、フォーカスアクチュエ
ータ（フォーカス移動手段）と、トラッキングアクチュ
エータ（トラック移動手段）とを内蔵している。

【００３３】フォーカスアクチュエータは、収束レンズ
を、光ディスク１の記録担体面に対して略垂直な方向に
移動させる。トラッキングアクチュエータは、光スポッ
トを、光ディスク１の記録担体面内において情報トラッ
クに略垂直な方向に移動させることにより、光ディスク
１の情報トラックに追従させる。

【００３４】本光ディスク装置は、さらに、フォーカス
エラー検出回路３（フォーカスずれ検出手段）と、フォ
ーカス位相補償回路５（フォーカス位相補償手段）と、
フォーカス制御回路９（フォーカス制御手段）とを備え
ている。

【００３５】フォーカスエラー検出回路３は、光ビーム
の収束状態を検出する。フォーカス位相補償回路５は、
フィルタ（図示せず）を内蔵し、フォーカスエラー検出
回路３の出力信号の周波数特性を変化させる。フォーカ
ス制御回路９は、フォーカス位相補償回路５の出力に基
づき、光ヘッド２のフォーカスアクチュエータを駆動制
御する。

【００３６】光ヘッド２のフォーカスアクチュエータ
と、フォーカスエラー検出回路３と、フォーカス位相補
償回路５と、フォーカス制御回路９とによって、本光デ
ィスク装置のフォーカス制御系が構成される。

【００３７】本光ディスク装置は、さらに、トラッキン
グエラー検出回路４（トラックずれ検出手段）と、トラ
ッキング位相補償回路６（トラック位相補償手段）と、
トラッキング制御回路１０（トラック制御手段）とを備
えている。

【００３８】トラッキングエラー検出回路４は、光ディ
スク１の記録担体面における情報トラックと光ビームと
の位置ずれを検出する。トラッキング位相補償回路６
は、フィルタ（図示せず）を内蔵し、トラッキングエラ
ー検出回路４の出力信号の周波数特性を変化させる。ト
ラッキング制御回路１０は、トラッキング位相補償回路
６の出力に基づき、光ヘッド２のトラッキングアクチュ
エータを駆動制御する。

【００３９】光ヘッド２のトラッキングアクチュエータ
と、トラッキングエラー検出回路４と、トラッキング位
相補償回路６と、トラッキング制御回路１０とによっ
て、本光ディスク装置のトラッキング制御系が構成され
る。

【００４０】また、本光ディスク装置は、トラッキング
制御回路１０の出力信号の低域周波数成分を検出する低
域成分検出回路１１（低域成分検出手段）と、コントロ
ール回路１２（コントロール手段）とをさらに備えてい
る。コントロール回路１２は、後に詳述するように、低
域成分検出回路１１の出力に基づいて、トラッキング位
相補償回路６の周波数特性を変化させる。

【００４１】ここで、図２（ａ）に、光ヘッド２のトラ
ッキングアクチュエータの周波数特性を示す。また、図
２（ｂ）に、トラッキング位相補償回路６の周波数特性
を示す。さらに、図２（ｃ）に、上述したトラッキング
制御系の一巡伝達周波数特性を示す。

【００４２】図２（ｃ）に示した一巡伝達周波数特性に
おいて、ゲインの逆数が、トラッキングの追従誤差の抑
圧比に相当する。つまり、ゲインの値をＧとすれば、追
従誤差を１／Ｇに抑圧することができる。従って、光デ
ィスク１の偏心が原因となる残留誤差は、光ディスク１
の回転周波数付近のゲインを大きくすることによって、
抑制することができる。なお、光ディスク１の回転周波
数は、一般的に、アクチュエータの一次共振周波数であ
る周波数ｆ₁よりも小さい周波数である。

【００４３】また、図３に、トラッキング制御回路１０
の出力信号の波形と、この低域成分検出回路１１の出力
信号から検出される低域周波数成分の波形とを示す。

【００４４】図３に示したような、低域成分検出回路１
１によって抽出される低域成分信号のレベルは、光ディ
スク１または光ヘッド２のトラッキングアクチュエータ
に振動や衝撃等が加わっていない場合、光ディスク１の
回転による偏心量を示す。また、この低域成分信号の周
波数は光ディスク１の回転周波数にほぼ一致し、図３に
示す時間ｂの長さが、光ディスク１が１回転するために
要する時間を表す。

【００４５】以下、本光ディスク装置の動作について説
明する。

【００４６】トラッキング制御系の動作時に、光ディス
ク１の情報トラックに光スポットを追従させながら、コ
ントロール回路１２において低域成分検出回路１１の出
力を検出する。コントロール回路１２は、図３に示した
低域成分検出回路１１の出力信号のレベルが所定値ａ以
上になったとき、トラッキング位相補償回路６に周波数
特性を変化させる指令を送る。

【００４７】なお、所定値ａは、例えば、情報トラック
への光スポットの追従誤差が許容値の上限値（例えば、
約０．１μｍ）になるときの、低域成分検出回路１１の
出力レベルに設定すればよい。すなわち、コントロール
回路１２は、光ディスク１の偏心による残留誤差の影響
によって追従誤差が許容値の上限に達したときに、トラ
ッキング位相補償回路６の周波数特性を変化させる。

【００４８】トラッキング位相補償回路６は、コントロ
ール回路１２から上記の指令を受けると、内蔵するフィ
ルタの増幅率（位相補償係数）を変えることにより、図
４（ａ）に破線で示すように、周波数ｆ₅よりも低域の
ゲインが増加するように周波数特性を変化させる。

【００４９】この周波数ｆ₅は、図２（ｃ）に示したコ
ントロール制御系のゲイン交点の周波数ｆ₄よりも十分
低い周波数であって、しかも、トラッキング位相補償回
路６のゲインが増加する範囲（周波数ｆ₃以上の領域）
での位相進み補償に影響を与えない周波数に設定すれば
よい。

【００５０】また、周波数ｆ₅よりも低域におけるゲイ
ンの増加量ΔＧ₁は、図４（ｂ）に示した一巡伝達周波
数特性において、光ディスク１の回転周波数における増
加後のゲインの逆数が、追従誤差を所望の値にするため
の抑圧比になるように決定すればよい。

【００５１】例えば、光ディスク１の偏心による情報ト
ラックへの光スポットの追従誤差が１００μｍであった
とすると、この追従誤差を許容値（例えば約０．１μ
ｍ）に抑圧するための抑圧比は１／１０００である。従
って、光ディスク１の回転周波数における増加後のゲイ
ンの値が１０００になるように、ゲインの増加量ΔＧ₁
を決めればよい。

【００５２】このように、トラッキング位相補償回路６
の低域の増幅率を上げることにより、図４（ｂ）に破線
で示すように、コントロール制御系の一巡伝達周波数特
性において、光ディスク１の回転周波数を含む、周波数
ｆ₅よりも低周波数帯域のゲインが増加する。これによ
り、光ディスク１の偏心による残留誤差を抑制すること
ができるので、光ディスク１の偏心に影響されずに、安
定したトラッキング制御を行うことが可能となる。

【００５３】なお、トラッキング位相補償回路６の周波
数特性における低域の増幅率を上げても、コントロール
制御系の一巡伝達周波数特性におけるゲイン交点の周波
数ｆ ₄は変化しない。

【００５４】また、本実施形態の構成によれば、低域成
分検出回路１１の出力信号のレベルが所定値ａ以上にな
ったとき、すなわち光ディスク１の偏心量が許容値より
も大きいときのみに、トラッキング位相補償回路６の低
域の増幅率を上げるので、不要に増幅率を上げて消費電
力を大きくすることがないという利点もある。

【００５５】（実施の形態２）本発明の他の実施形態に
かかる光ディスク装置について以下に説明する。なお、
実施の形態１と同様の構成については、実施の形態１で
用いた参照符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００５６】図５に示すように、本実施形態にかかる光
ディスク装置は、低域成分検出回路１１およびコントロ
ール回路１２を持たず、誤差成分検出回路２１（誤差成
分検出手段）およびコントロール回路２２（コントロー
ル手段）を備えた点において、実施の形態１にかかる光
ディスク装置と異なっている。その他の構成について
は、実施の形態１にかかる光ディスク装置と同様であ
る。

【００５７】誤差成分検出回路２１は、トラッキングエ
ラー検出回路４の出力信号から誤差成分を検出し、コン
トロール回路２２に入力する。

【００５８】ここで、図６に、トラッキングエラー検出
回路４の出力信号の波形の一例と、この出力信号から誤
差成分検出回路２１により検出される誤差成分の波形と
を示す。

【００５９】誤差成分検出回路２１は、トラッキングエ
ラー検出回路４の出力信号と所定のトラッキングエラー
信号とのずれの絶対値を所定の期間加算することによ
り、前記誤差成分を検出する。あるいは、トラッキング
エラー検出回路４の出力信号と所定のトラッキングエラ
ー信号とのずれの二乗値を所定期間加算することによっ
て、前記誤差成分を検出してもよい。このように検出さ
れる誤差成分は、ディスクの振れ及び振動等によってト
ラッキング制御系に加わる外乱成分を表す。

【００６０】コントロール回路２２は、誤差成分検出回
路２１の出力信号のレベルが、所定値ｃ以上になったと
き、トラッキング位相補償回路６に周波数特性を変化さ
せる指令を送る。

【００６１】なお、所定値ｃは、例えば、情報トラック
への光スポットの追従誤差が許容値の上限値（例えば、
約０．１μｍ）になるときの、誤差成分検出回路２１の
出力レベルに設定すればよい。すなわち、コントロール
回路２２は、振動等の外乱によって追従誤差が許容値の
上限に達したときに、トラッキング位相補償回路６の周
波数特性を変化させる。

【００６２】トラッキング位相補償回路６は、コントロ
ール回路１２の指令に基づき、内蔵するフィルタの増幅
率を変えることにより、図７（ａ）に破線で示すよう
に、全周波数帯域においてゲインが増加するように、周
波数特性を変化させる。

【００６３】なお、このときのゲインの増加量ΔＧ₂は
追従誤差が許容値に十分入るように決めればよい。ま
た、ゲインの増加量ΔＧ₂に応じて所定値ｃを小さく
し、その値より誤差成分検出回路２１の出力信号のレベ
ルが十分小さいとき、図７（ａ）の実線で示す周波数特
性に戻す。

【００６４】これにより、図７（ｂ）に破線で示すよう
に、ゲイン交点が周波数ｆ₄から周波数ｆ₆に移動し、振
動等の外乱を抑圧し、追従特性を向上させることができ
る。

【００６５】（実施の形態３）本発明のさらに他の実施
形態にかかる光ディスク装置について、以下に説明す
る。なお、前記した各実施形態と同様の構成について
は、前記の実施形態で用いた参照符号を付し、その詳細
な説明は省略する。

【００６６】図８に示すように、本実施形態にかかる光
ディスク装置は、トラッキング制御回路１０の出力信号
の低域成分を検出する低域成分検出回路１１の代わり
に、フォーカス制御回路９の低域成分を検出する低域成
分検出回路３１を備え、コントロール回路１２の代わり
にコントロール回路３２を備えた点において、実施の形
態１にかかる光ディスク装置と異なっている。その他の
構成については、実施の形態１にかかる光ディスク装置
と同様である。

【００６７】低域成分検出回路３１は、フォーカス制御
回路９の出力信号から低域成分を検出し、コントロール
回路３２に入力する。コントロール回路３２は、低域成
分検出回路３１の出力に基づいて、フォーカス位相補償
回路５の周波数特性を変化させる。

【００６８】ここで、図９（ａ）に、光ヘッド２のフォ
ーカスアクチュエータの周波数特性を示す。また、図９
（ｂ）に、フォーカス位相補償回路５の周波数特性、図
９（ｃ）に、フォーカス制御系の一巡伝達周波数特性を
それぞれ示す。なお、本光ディスク装置におけるフォー
カス制御系は、前述したように、光ヘッド２のフォーカ
スアクチュエータと、フォーカスエラー検出回路３と、
フォーカス位相補償回路５と、フォーカス制御回路９と
によって構成される。

【００６９】図９（ｃ）に示した一巡伝達周波数特性に
おいて、ゲインの逆数が、フォーカスの追従誤差の抑圧
比に相当する。つまり、ゲインの値をＧとすれば、追従
誤差を１／Ｇに抑圧することができる。従って、光ディ
スク１の面ぶれが原因となる残留誤差は、光ディスク１
の回転周波数付近のゲインを大きくすることによって、
抑制することができる。

【００７０】また、図１０に、フォーカス制御回路９の
出力信号の波形と、低域成分検出回路３１の出力信号、
すなわちフォーカス制御回路９の出力信号から検出され
る低域周波数成分の波形とを示す。

【００７１】コントロール回路３２は、図１０に示す低
域成分検出回路３１の出力信号のレベルが所定値ｄ以上
になったとき、フォーカス位相補償回路５に周波数特性
を変化させる指令を送る。

【００７２】なお、所定値ｄは、例えば、光ディスク１
の記録担体面への光スポットの追従誤差が、許容値の上
限値（例えば、約０．５μｍ）になるときの、低域成分
検出回路３１の出力レベルに設定すればよい。すなわ
ち、コントロール回路３２は、光ディスク１の面ぶれに
よる残留誤差の影響によって追従誤差が許容値の上限に
達したときに、フォーカス位相補償回路５の周波数特性
を変化させる。

【００７３】フォーカス位相補償回路５は、コントロー
ル回路３２の指令に基づき、内蔵するフィルタの増幅率
を変えることにより、図１１（ａ）に破線で示すよう
に、周波数ｆ₁₁よりも低域のゲインが増加するように周
波数特性を変化させる。この周波数ｆ₁₁は、図１１
（ｃ）に示したコントロール制御系のゲイン交点の周波
数ｆ ₁₀よりも十分低い周波数であって、しかも、フォー
カス位相補償回路５のゲインが増加する範囲（周波数ｆ
₉以上の領域）での位相進み補償に影響を与えない周波
数に設定すればよい。

【００７４】なお、このときのゲインの増加量ΔＧ₃は
追従誤差が許容値に十分入るように決めればよい。

【００７５】このように、フォーカス位相補償回路５の
低域の増幅率を上げることにより、図１１（ｂ）に破線
で示すように、コントロール制御系の一巡伝達周波数特
性において、光ディスク１の回転周波数を含む低域のゲ
インが増加する。これにより、光ディスク１の面ぶれに
よる残留誤差を小さくすることができるので、光ディス
ク１の面ぶれに影響されずに安定したフォーカス制御を
行うことが可能となる。

【００７６】なお、フォーカス位相補償回路５の周波数
特性における低域の増幅率を上げても、コントロール制
御系の一巡伝達周波数特性におけるゲイン交点の周波数
ｆ₁₀は変化しない。

【００７７】また、本実施形態の構成によれば、低域成
分検出回路３１の出力信号のレベルが所定値ｄ以上にな
ったとき、すなわち光ディスク１の面ぶれ量が許容値よ
りも大きいときのみに、フォーカス位相補償回路５の低
域の増幅率を上げるので、不要に増幅率を上げて消費電
力を大きくすることがないという利点もある。

【００７８】（実施の形態４）本発明のさらに他の実施
形態にかかる光ディスク装置について、以下に説明す
る。なお、前記した各実施形態と同様の構成について
は、前記した実施形態で用いた参照符号を付し、その詳
細な説明は省略する。

【００７９】図１２に示すように、本実施形態にかかる
光ディスク装置は、誤差成分検出回路２１およびコント
ロール回路２２の代わりに、誤差成分検出回路４１およ
びコントロール回路４２を備えた点において、実施の形
態２にかかる光ディスク装置と異なっている。その他の
構成については、実施の形態２にかかる光ディスク装置
と同様である。

【００８０】誤差成分検出回路４１は、フォーカスエラ
ー検出回路３の出力信号から誤差成分を検出し、コント
ロール回路４２へ入力する。

【００８１】ここで、図１３に、フォーカスエラー検出
回路３の出力信号の波形の一例と、この出力信号から誤
差成分検出回路４１により検出される誤差成分の波形と
を示す。

【００８２】誤差成分検出回路４１は、フォーカスエラ
ー検出回路３の出力信号と所定のフォーカスエラー信号
とのずれの絶対値を所定の期間加算することにより、前
記誤差成分を検出する。あるいは、フォーカスエラー検
出回路３の出力信号と所定のフォーカスエラー信号との
ずれの二乗値を所定期間加算することによって、前記誤
差成分を検出してもよい。このように検出される誤差成
分は、ディスクの振れ及び振動等によってフォーカス制
御系に加わる外乱成分を表す。

【００８３】コントロール回路４２は、誤差成分検出回
路４１の出力信号のレベルが、所定値ｅ以上になったと
き、フォーカス位相補償回路５へ、周波数特性を変化さ
せる指令を送る。

【００８４】なお、所定値ｅは、例えば、記録担体面へ
の光スポットの追従誤差が、許容値の上限値（例えば、
約０．５μｍ）になるときの、誤差成分検出回路４１の
出力レベルに設定すればよい。すなわち、コントロール
回路４２は、振動等の外乱によって追従誤差が許容値の
上限に達したときに、フォーカス位相補償回路５の周波
数特性を変化させる。

【００８５】フォーカス位相補償回路５は、コントロー
ル回路４２の指令に基づき、内蔵するフィルタの増幅率
を変えることにより、図１４（ａ）に破線で示すよう
に、全周波数帯域においてゲインが増加するように、周
波数特性を変化させる。

【００８６】なお、このときのゲインの増加量ΔＧ₄は
追従誤差が許容値に十分入るように決めればよい。

【００８７】これにより、図１４（ｂ）に破線で示すよ
うに、ゲイン交点が周波数ｆ₁₀から周波数ｆ₁₂に移動
し、振動等の外乱に影響されることなく、高域での追従
特性を向上させることができる。

【００８８】（実施の形態５）本発明のさらに他の実施
形態にかかる光ディスク装置について、以下に説明す
る。なお、前記した各実施形態と同様の構成について
は、前記した実施形態で用いた参照符号を付し、その詳
細な説明は省略する。

【００８９】図１５に示すように、本実施形態にかかる
光ディスク装置は、実施の形態１にかかる光ディスク装
置において、実施の形態２にかかる光ディスク装置が備
える誤差成分検出回路２１が追加されると共に、コント
ロール回路１２の代わりにコントロール回路５２が設け
られた構成である。

【００９０】コントロール回路５２は、低域成分検出回
路１１の出力と、誤差成分検出回路２１の出力とを検出
し、低域成分検出回路１１の出力が図３に示した所定値
ａ以下であり、かつ、誤差成分検出回路２１の出力が図
６に示した所定値ｃ以上であるときに、トラッキング位
相補償回路６へ、周波数特性を変化させるよう指令を送
る。

【００９１】トラッキング位相補償回路６は、コントロ
ール回路５２の指令により、内蔵するフィルタの増幅率
を変えることにより、図１６（ａ）に破線で示すよう
に、周波数ｆ₁₃より高域のゲインが増加するように、周
波数特性を変化させる。

【００９２】このとき、ゲインを増加させる帯域の下限
周波数である周波数ｆ₁₃は、光スポットが情報トラック
に追従する上で、ゲイン余裕および位相余裕が十分とれ
る周波数に決定すればよい。

【００９３】なお、このときのゲインの増加量ΔＧ₅は
周波数ｆ₃とｆ₁₃との比により決まる。

【００９４】これにより、低域の周波数特性を変化させ
ずに、高域での追従特性を向上させることができる。従
って、低域補償による位相遅れを変化させずに、振動等
の外乱による残留誤差を抑圧することにより、高域の追
従特性を改善することが可能となる。

【００９５】（実施の形態６）本発明のさらに他の実施
形態にかかる光ディスク装置について、以下に説明す
る。なお、前記した各実施形態と同様の構成について
は、前記した実施形態で用いた参照符号を付し、その詳
細な説明は省略する。

【００９６】本実施形態にかかる光ディスク装置は、図
１７に示すように、実施の形態３にかかる光ディスク装
置において、実施の形態４にかかる光ディスク装置が備
える誤差成分検出回路４１が追加されると共に、コント
ロール回路３２の代わりにコントロール回路６２が設け
られた構成である。

【００９７】コントロール回路６２は、低域成分検出回
路３１の出力と、誤差成分検出回路４１の出力とを検出
し、低域成分検出回路３１の出力が図１０に示した所定
値ｄ以下であり、かつ、誤差成分検出回路４１の出力が
図１３に示した所定値ｅ以上であるときに、フォーカス
位相補償回路５へ、周波数特性を変化させるよう指令を
送る。

【００９８】フォーカス位相補償回路５は、コントロー
ル回路６２の指令に基づいて、内蔵するフィルタの増幅
率を変えることにより、図１８（ａ）に破線で示すよう
に、周波数ｆ₁₄より高域のゲインが増加するように、周
波数特性を変化させる。

【００９９】このとき、ゲインを増加させる帯域の下限
周波数である周波数ｆ₁₄は、図１８（ａ）に示すｆ₈か
らｆ₉の間にあり、ゲイン余裕及び位相余裕が十分とれ
る周波数に決めればよい。

【０１００】また、ゲインの増加量ΔＧ₆は周波数ｆ₉と
ｆ₁₄との比により決まる。

【０１０１】これにより、低域の周波数特性を変化させ
ずに、高域での追従特性を向上させることができる。従
って、低域補償による位相遅れを変化させずに、振動等
の外乱による残留誤差を抑圧することにより、高域の追
従特性を改善することが可能となる。

【０１０２】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、光ディ
スクの偏心や面ぶれ、または振動等の外乱による残留誤
差を抑圧することにより、安定したトラッキング制御お
よびフォーカス制御が可能な光ディスク装置を提供する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかる光ディスク装
置の構成を示すブロック図

【図２】 （ａ）は、実施の形態１にかかる光ディスク
装置の光ヘッドに設けられたトラッキングアクチュエー
タの周波数特性を示すグラフ、（ｂ）は、上記光ディス
ク装置が備えるトラッキング位相補償回路の周波数特性
を示すグラフ、（ｃ）は、上記光ディスク装置のトラッ
キング制御系の一巡伝達周波数特性を示すグラフ

【図３】 実施の形態１にかかる光ディスク装置が備え
るトラッキング制御回路の出力信号の波形と、このトラ
ッキング制御回路の出力信号に基づいて低域成分検出回
路から出力される低域周波数成分の波形とを示す波形図

【図４】 （ａ）は、実施の形態１にかかる光ディスク
装置において、コントロール回路の制御により、トラッ
キング位相補償回路の周波数特性が変化する様子を示す
グラフ、（ｂ）は、トラッキング位相補償回路の周波数
特性が変化したことによってトラッキング制御系の一巡
伝達周波数特性が変化する様子を示すグラフ

【図５】 本発明の実施の形態２にかかる光ディスク装
置の構成を示すブロック図

【図６】 実施の形態２にかかる光ディスク装置が備え
るトラッキングエラー検出回路の出力信号の波形と、こ
のトラッキングエラー検出回路の出力信号に基づいて誤
差成分検出回路から出力される誤差成分の波形とを示す
波形図

【図７】 （ａ）は、実施の形態２にかかる光ディスク
装置において、コントロール回路の制御により、トラッ
キング位相補償回路の周波数特性が変化する様子を示す
グラフ、（ｂ）は、トラッキング位相補償回路の周波数
特性が変化したことによってトラッキング制御系の一巡
伝達周波数特性が変化する様子を示すグラフ

【図８】 本発明の実施の形態３にかかる光ディスク装
置の構成を示すブロック図

【図９】 （ａ）は、実施の形態３にかかる光ディスク
装置の光ヘッドに設けられたフォーカスアクチュエータ
の周波数特性を示すグラフ、（ｂ）は、上記光ディスク
装置が備えるフォーカス位相補償回路の周波数特性を示
すグラフ、（ｃ）は、上記光ディスク装置のフォーカス
制御系の一巡伝達周波数特性を示すグラフ

【図１０】 実施の形態３にかかる光ディスク装置が備
えるフォーカス制御回路の出力信号の波形と、このフォ
ーカス制御回路の出力信号に基づいて低域成分検出回路
から出力される低域周波数成分の波形とを示す波形図

【図１１】 （ａ）は、実施の形態３にかかる光ディス
ク装置において、コントロール回路の制御に基づいてフ
ォーカス位相補償回路の周波数特性が変化する様子を示
すグラフ、（ｂ）は、フォーカス位相補償回路の周波数
特性が変化したことによってフォーカス制御系の一巡伝
達周波数特性が変化する様子を示すグラフ

【図１２】 本発明の実施の形態４にかかる光ディスク
装置の構成を示すブロック図

【図１３】 実施の形態４にかかる光ディスク装置が備
えるフォーカスエラー検出回路の出力信号の波形と、こ
のフォーカスエラー検出回路の出力信号に基づいて誤差
成分検出回路から出力される誤差成分の波形とを示す波
形図

【図１４】 （ａ）は、実施の形態４にかかる光ディス
ク装置において、コントロール回路の制御に基づいて、
フォーカス位相補償回路の周波数特性が変化する様子を
示すグラフ、（ｂ）は、フォーカス位相補償回路の周波
数特性が変化したことによってフォーカス制御系の一巡
伝達周波数特性が変化する様子を示すグラフ

【図１５】 本発明の実施の形態５にかかる光ディスク
装置の構成を示すブロック図

【図１６】 （ａ）は、実施の形態５にかかる光ディス
ク装置において、コントロール回路の制御により、トラ
ッキング位相補償回路の周波数特性が変化する様子を示
すグラフ、（ｂ）は、トラッキング位相補償回路の周波
数特性が変化したことによってトラッキング制御系の一
巡伝達周波数特性が変化する様子を示すグラフ

【図１７】 本発明の実施の形態６にかかる光ディスク
装置の構成を示すブロック図

【図１８】 （ａ）は、実施の形態６にかかる光ディス
ク装置において、コントロール回路の制御に基づいて、
フォーカス位相補償回路の周波数特性が変化する様子を
示すグラフ、（ｂ）は、フォーカス位相補償回路の周波
数特性が変化したことによってフォーカス制御系の一巡
伝達周波数特性が変化する様子を示すグラフ

【符号の説明】

１ 光ディスク ２ 光ヘッド ３ フォーカスエラー検出回路 ４ トラッキングエラー検出回路 ５ フォーカス位相補償回路 ６ トラッキング位相補償回路 ７ モータ ８ モータ駆動回路 ９ フォーカス制御回路 １０ トラッキング制御回路 １１・３１ 低域成分検出回路 １２・２２・３２・４２・５２・６２ コントロール回
路 ２１・４１ 誤差成分検出回路

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源から放射される光ビームを光ディス
   クの情報トラックに対して略垂直な方向に移動させるト
   ラック移動手段と、 前記情報トラックと前記光ビームとの位置ずれを検出す
   るトラックずれ検出手段と、 前記トラックずれ検出手段の出力信号の周波数特性を変
   化させるトラック位相補償手段と、 前記トラック位相補償手段の出力信号に応じて前記トラ
   ック移動手段を制御するトラック制御手段と、 前記トラック制御手段の出力信号から、所定の周波数よ
   りも低域の周波数成分を検出する低域成分検出手段と、 前記低域成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より
   大きいとき、前記光ディスクの回転周波数を含む低域の
   増幅率を上げるよう前記トラック位相補償手段を制御す
   るコントロール手段とを備えたことを特徴とする光ディ
   スク装置。
2. 【請求項２】 光源から放射される光ビームを光ディス
   クの情報トラックに対して略垂直な方向に移動させるト
   ラック移動手段と、 前記情報トラックと前記光ビームとの位置ずれを検出す
   るトラックずれ検出手段と、 前記トラックずれ検出手段の出力信号の周波数特性を変
   化させるトラック位相補償手段と、 前記トラック位相補償手段の出力信号に応じて前記トラ
   ック移動手段を制御するトラック制御手段と、 前記トラックずれ検出手段の出力信号から誤差成分を検
   出する誤差成分検出手段と、 前記誤差成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より
   大きいとき、前記トラックずれ検出手段の出力信号の増
   幅率を上げるよう前記トラック位相補償手段を制御する
   コントロール手段とを備えたことを特徴とする光ディス
   ク装置。
3. 【請求項３】 光源から放射される光ビームを光ディス
   クの情報トラックに対して略垂直な方向に移動させるト
   ラック移動手段と、 前記情報トラックと前記光ビームとの位置ずれを検出す
   るトラックずれ検出手段と、 前記トラックずれ検出手段の出力信号の周波数特性を変
   化させるトラック位相補償手段と、 前記トラック位相補償手段の出力信号に応じて前記トラ
   ック移動手段を制御するトラック制御手段と、 前記トラック制御手段の出力信号から、所定の周波数よ
   りも低域の周波数成分を検出する低域成分検出手段と、 前記トラックずれ検出手段の出力信号から誤差成分を検
   出する誤差成分検出手段と、 前記低域成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より
   小さく、かつ前記誤差成分検出手段の出力信号のレベル
   が所定値より大きいとき、ゲイン交点の周波数を含む高
   域の増幅率を上げるよう前記トラック位相補償手段を制
   御するコントロール手段とを備えたことを特徴とする光
   ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記誤差成分検出手段が、前記トラック
   ずれ検出手段の出力信号と所定の信号とのずれの絶対値
   を所定期間加算することにより前記誤差成分を検出する
   請求項２または３に記載の光ディスク装置。
5. 【請求項５】 前記誤差成分検出手段が、前記トラック
   ずれ検出手段の出力信号と所定の信号とのずれの二乗値
   を所定期間加算することにより前記誤差成分を検出する
   請求項２または３に記載の光ディスク装置。
6. 【請求項６】 光源から放射される光ビームを光ディス
   クの記録担体面に収束させる収束手段と、 前記収束手段を前記記録担体面に対して略垂直な方向に
   移動させるフォーカス移動手段と、 前記光ビームの、所望の収束状態からのずれを検出する
   フォーカスずれ検出手段と、 前記フォーカスずれ検出手段の出力信号の周波数特性を
   変化させるフォーカス位相補償手段と、 前記フォーカス位相補償手段の出力信号に応じて前記フ
   ォーカス移動手段を制御するフォーカス制御手段と、 前記フォーカス制御手段の出力信号から、所定の周波数
   よりも低域の周波数成分を検出する低域成分検出手段
   と、 前記低域成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より
   大きいとき、前記光ディスクの回転周波数を含む低域の
   増幅率を上げるよう前記フォーカス位相補償手段を制御
   するコントロール手段とを備えたことを特徴とする光デ
   ィスク装置。
7. 【請求項７】 光源から放射される光ビームを光ディス
   クの記録担体面に収束させる収束手段と、 前記収束手段を前記記録担体面に対して略垂直な方向に
   移動させるフォーカス移動手段と、 前記光ビームの、所望の収束状態からのずれを検出する
   フォーカスずれ検出手段と、 前記フォーカスずれ検出手段の出力信号の周波数特性を
   変化させるフォーカス位相補償手段と、 前記フォーカス位相補償手段の出力信号に応じて前記フ
   ォーカス移動手段を制御するフォーカス制御手段と、 前記フォーカスずれ検出手段の出力信号から誤差成分を
   検出する誤差成分検出手段と、 前記誤差成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より
   大きいとき、前記フォーカスずれ検出手段の出力信号の
   増幅率を上げるよう前記フォーカス位相補償手段を制御
   するコントロール手段とを備えたことを特徴とする光デ
   ィスク装置。
8. 【請求項８】 光源から放射される光ビームを光ディス
   クの記録担体面に収束させる収束手段と、 前記収束手段を前記記録担体面に対して略垂直な方向に
   移動させるフォーカス移動手段と、 前記光ビームの、所望の収束状態からのずれを検出する
   フォーカスずれ検出手段と、 前記フォーカスずれ検出手段の出力信号の周波数特性を
   変化させるフォーカス位相補償手段と、 前記フォーカス位相補償手段の出力信号に応じて前記フ
   ォーカス移動手段を制御するフォーカス制御手段と、 前記フォーカス制御手段の出力信号から、所定の周波数
   よりも低域の周波数成分を検出する低域成分検出手段
   と、 前記フォーカスずれ検出手段の出力信号から誤差成分を
   検出する誤差成分検出手段と、 前記低域成分検出手段の出力信号のレベルが所定値より
   小さく、かつ前記誤差成分検出手段の出力信号のレベル
   が所定値より大きいとき、ゲイン交点の周波数を含む高
   域の増幅率を上げるよう前記フォーカス位相補償手段を
   制御するコントロール手段とを備えたことを特徴とする
   光ディスク装置。
9. 【請求項９】 前記誤差成分検出手段が、前記フォーカ
   スずれ検出手段の出力信号と所定の信号とのずれの絶対
   値を所定期間加算することにより前記誤差成分を検出す
   る請求項７または８に記載の光ディスク装置。
10. 【請求項１０】 前記誤差成分検出手段が、前記フォー
    カスずれ検出手段の出力信号と所定の信号とのずれの二
    乗値を所定期間加算することにより前記誤差成分を検出
    する請求項７または８に記載の光ディスク装置。