JP2001195760A - トラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＬＶ方式及びＺＣＬＶ方式のように光ディ
スクの半径によって１回転の周期が変化する場合を含め
高速で回転する光ディスク上のトラックに対し安定で高
い追従性能を持ったトラッキング制御装置を提供する。 【解決手段】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
１と、駆動信号に基づき前記光スポットに前記光ディス
ク上の目的のトラックを走査させる制御手段２，３と、
前記光ディスクの少なくとも１周分の回転周期前の前記
トラッキング誤差信号に基づき補正信号を生成する補正
信号生成手段５と、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前置補償手段６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前記駆動
信号を出力する加算手段７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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、本発明は、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】これにより、トラッキング制御装置の安定
性を低下させることなく光ディスク及び光ディスク回転
機構などに起因する偏心による追従誤差を減少させると
ともに、追従可能な光ディスク回転数を向上させるもの
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１７は、従来のトラッキング制御装置の構成ブ
ロック図である。図１７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Ｇ_１を持つ安定化補償手段２、
伝達関数Ｇ_２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。

【０００６】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ｔ_１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ｓ_１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ｅ_１を得た後、これを
安定化補償手段２に入力する。

【０００７】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ｅ_１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ｓ_１を制御する。

【０００８】このようなフィードバック制御系の追従性
能を上げる技術としては、例えば文献１『日本機械学会
編、養賢堂発行「情報機器のダイナミックスと制御」の
４．１０節』に述べられているような繰り返しトラッキ
ング制御の方法が知られている。

【０００９】図１８は、この繰り返しトラッキング制御
の方法を用いたトラッキング制御装置の構成ブロック図
である。図１８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では、図１７に示す構成にお
いて、トラッキング誤差検出手段１と安定化補償手段２
との間に加算手段７を設けるとともに、加算手段７の出
力を伝達関数ｅ^−Ｌｓでもって加算手段７の入力へ帰還
する遅延手段７２を設けたものである。

【００１０】この繰り返しトラッキング制御の方法で
は、トラッキング誤差信号ｅ_１は、加算手段７によって
遅延手段７２の出力と加算され、制御信号ｆ_１が出力さ
れる。制御信号ｆ_１は、遅延手段７２及び安定化補償手
段２に入力される。

【００１１】遅延手段７２は、制御信号ｆ_１を光ディス
クの回転周期Lに相当する時間の遅延を行い、加算手段
７にトラッキング誤差信号ｅ_１と加算させ、制御信号ｆ
_１を出力させる。

【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、制御信号ｆ_１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タ３を駆動し光スポット位置ｓ_１を
制御する。

【００１３】これにより、光ディスクの１回転前に修正
しきれなかったトラッキング誤差が予め補正されるの
で、追従性能が改善される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、光ディスク
媒体に高品質の画像データを長時間記録するためには、
光ディスクの記録密度を高めることとデータ転送レート
を上げることが求められる。

【００１５】記録密度を高めるためには、短波長の光源
を用いるとともに、対物レンズの開口数を大きくするこ
とによって光スポット径を小さくすることが必要であ
る。これにより、光ディスク上に記録されるマーク長を
縮小するとともに、狭いトラックピッチを使用し、１ビ
ットあたりのデータが占める面積を小さくする。

【００１６】この狭いトラックピッチに対応するため
に、トラッキング制御装置はその追従誤差がトラックピ
ッチに比較して充分に小さいことが求められる。例え
ば、ＣＤ−ＲＯＭの場合、１．６μｍのトラックピッチ
に対して追従誤差の許容値は±０．１μｍ以下であり、
ＤＶＤ−ＲＯＭでは、０．７４μｍのトラックピッチに
対して±０．０２μｍ以下の追従誤差でなければならな
い。

【００１７】また、光ディスク記録装置においてデータ
の転送レートを上げるためには、光ディスク上に記録さ
れるビット長を小さくすると同時に光ディスクの回転数
を上げることが求められる。

【００１８】ところで、光ディスク上のトラックは、同
心円状あるいは螺旋状となっている。また、光ディスク
には、製造工程において発生する偏心がある。さらに、
光ディスクを回転させるためのスピンドルモータ及び光
ディスクをスピンドルモータに取り付ける取付部分にも
偏心がある。偏心の最悪値は、これらの総和となるの
で、光ヘッドの光スポットから光ディスク上のトラック
を見ると±１００μｍ程度の偏心となる。この偏心によ
ってトラッキング制御装置の目標値であるトラック位置
は、光ディスクの回転に伴って変化する周期的な関数と
なる。

【００１９】したがって、光ディスクの高速回転に対応
するためには、前述のように偏心している光ディスク上
のトラック位置に対して光スポット位置を高速に追従さ
せなければならない。このためには光ヘッドに使用され
るトラッキングアクチュエータの機械的共振周波数を上
げると同時にトラッキング制御装置の帯域を広げること
が必要である。

【００２０】トラッキングアクチュエータの機械的共振
周波数を上げる方法には、可動部の質量の低減、弾性係
数の増加があるが、いずれの方法でも限界があり、現在
実現されているトラッキングアクチュエータの機械的共
振周波数の上限は１００Ｈｚ程度である。

【００２１】一方、トラッキング制御装置の帯域を広げ
ることで光ディスクの高速回転に対する追従性能は向上
するが、雑音、振動などの外乱に対する抑圧特性が低下
する。

【００２２】上記の理由によって図１７に示すようなフ
ィードバック制御系のみを用いたトラッキング制御装置
においては、要求される追従誤差の許容値を満たしつ
つ、高速で回転する光ディスク上のトラックに対して高
速で光スポット位置を追従させることは困難であった。

【００２３】一方、文献１に述べられているような図１
８に示した繰り返し制御の手法を用いたトラッキング制
御装置においては、周期的に変化する入力に対しては優
れた追従性能を示す。しかし、周期的な成分であれば無
限に高い周波数まで誤差を抑圧しようとする性質がある
ため、トラッキング制御装置内部の安定性に問題が生じ
ること、及び非周期的な外乱に対して弱いことが広く知
られている。

【００２４】また、光ディスクが一定の角速度で回転す
る方式（ＣＡＶ方式：Constant Angular Velocity或い
は、ＺＣＡＶ方式：Zoned Constant Angular Velocit
y）では、図１８に示すように一定の遅延量を持つ遅延
手段７２を用いた繰り返し制御で良い。しかし、ＣＤの
ように一定の線速度で回転する方式（ＣＬＶ方式：Cons
tant Linear Velocity）、あるいはＤＶＤ−ＲＡＭのよ
うに光ディスクの半径をいくつかの領域に分割し、その
領域内でほぼ一定の線速度で回転する方式（ＺＣＬＶ方
式：Zoned Constant Linear Velocity）では、光ディス
クの半径によって１回転の周期が変化するため、図１８
に示した方法では繰り返し制御を行うことができない。

【００２５】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り、ＣＬＶ方式及びＺＣＬ
Ｖ方式のように光ディスクの半径によって１回転の周期
が変化する場合においても安定で高い追従性能を持った
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。

【００２６】

【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に記載の発明に係るトラッキング制御装置
は、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
記光ディスクの少なくとも１周分の回転周期前の前記ト
ラッキング誤差信号に基づき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た駆動信
号を生成する加算手段と、生成された駆動信号に基づき
前記光スポットに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ることを特徴としている。

【００２７】請求項２に記載の発明に係るトラッキング
制御装置は、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、前記トラッキング誤
差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でもって前記
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。

【００２８】請求項３に記載の発明に係るトラッキング
制御装置は、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、前記トラッキング誤
差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でもって前記補正信号の
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。

【００２９】請求項４に記載の発明に係るトラッキング
制御装置は、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、光ディスクの複数回
の回転周期に相当する時間のトラッキング誤差信号を記
憶手段に記憶するとともに、記憶された信号について統
計的手法を適用し、１回転周期前のトラッキング誤差信
号に相当する信号を抽出する演算処理を行い補正信号を
出力し、かつ、前記前置補償手段は、所定のパルス伝達
関数でもって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。

【００３０】請求項５に記載の発明に係るトラッキング
制御装置は、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、前記光ヘッドが光デ
ィスク上のトラックに追従している状態での光ヘッドの
位置情報及び光ディスクの回転角度情報をトラッキング
誤差信号もしくはトラッキング誤差信号に対して演算処
理を行った結果得られた信号と共に記憶し、少なくとも
光ディスクの１周分の回転周期に対応する時間を経た
後、記憶されていた光ヘッドの位置情報と光ディスクの
回転角度情報が、いずれも光ヘッドが光ディスク上を走
査している現在の時点におけるこれら２つの情報と一致
する時、既に記憶されていたトラッキング誤差信号を、
もしくはトラッキング誤差信号に対して演算処理を行っ
た結果得られた信号を補正信号として出力し、かつ、前
記前置補償手段は、所定のパルス伝達関数でもって前記
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。

【００３１】請求項６に記載の発明に係るトラッキング
制御装置は、請求項５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、光ヘッドの位置情報
を光ディスクの半径に応じて複数の領域に分け、光ヘッ
ドが光ディスク上のトラックに追従している際の光ヘッ
ドの位置が属する領域の情報及びその時点での光ディス
クの回転角度情報を光ディスクの１回転周期に相当する
時間のトラッキング誤差信号もしくはトラッキング誤差
信号に対して演算処理を行った結果得られた信号と共に
記憶手段に記憶しておき、光ヘッドが走査を行っている
現在の時点において、光ヘッドの位置が前記分割された
いずれの領域に属するかを判断し、その領域における光
ディスクの回転角度情報に対応するトラッキング誤差信
号を、もしくはトラッキング誤差信号に対して演算処理
を行った結果得られた信号を記憶手段から補正信号とし
て読み出すことを特徴としている。

【００３２】請求項７に記載の発明に係るトラッキング
制御装置は、請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記
載のトラッキング制御装置において、前記前置補償手段
が持つ所定のパルス伝達関数は、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のパルス伝達関数が
安定な零点を持つ場合、前記閉ループのパルス伝達関数
の逆数のパルス伝達関数であることを特徴としている。

【００３３】請求項８に記載の発明に係るトラッキング
制御装置は、請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記
載のトラッキング制御装置において、前記前置補償手段
が持つ所定のパルス伝達関数は、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のパルス伝達関数が
不安定な零点あるいは安定限界の零点を持つ場合、前記
閉ループのパルス伝達関数の極及び安定な零点のみを相
殺し、前記前置補償手段の直流ゲインを前記閉ループの
直流ゲインの逆数に一致させたパルス伝達関数であるこ
とを特徴としている。

【００３４】請求項９に記載の発明に係るトラッキング
制御装置は、請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記
載のトラッキング制御装置において、前記前置補償手段
が持つ所定のパルス伝達関数は、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のパルス伝達関数が
不安定な零点あるいは安定限界の零点を持つ場合、前記
閉ループのパルス伝達関数の極及び安定な零点を相殺
し、さらに前記閉ループのパルス伝達関数との積がすべ
ての周波数において位相差を零とし、前記前置補償手段
の直流ゲインを前記閉ループの直流ゲインの逆数に一致
させたパルス伝達関数であることを特徴としている。

【００３５】請求項１０に記載の発明に係るトラッキン
グ制御装置は、請求項３乃至請求項９のいずれか１項に
記載のトラッキング制御装置において、前記記憶手段に
記憶される信号は、光ディスクの回転に従って逐次更新
されることを特徴としている。

【００３６】かかる請求項１〜１０に記載の発明によれ
ば、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
ト位置を制御することができる。したがって、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。

【００３７】また、請求項３に記載の発明によれば、記
憶手段に学習機能を持たせることができる。したがっ
て、追従誤差を一層小さくすることができる。

【００３８】また、請求項４に記載の発明によれば、光
ディスク上に傷やゴミなどがあってトラッキング誤差信
号が得られない期間が生じても、トラッキング外れを生
じる可能性を低くできる。

【００３９】また、請求項５，６に記載の発明によれ
ば、ＣＬＶ方式、ＺＣＬＶ方式などを用いた光ディスク
の記録・再生において、追従誤差を低減することが可能
となる。そして、請求項６に記載の発明によれば、メモ
リ容量を低減できる。

【００４０】

【発明の実施形態】［第１の実施形態］図１は、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構成ブ
ロック図である。第１の実施形態は、請求項１に対応
し、本発明に係るトラッキング制御装置の原理構成を示
すものである。即ち、以下に示す第２の実施形態〜第９
の実施形態は、第１の実施形態を基本としている。

【００４１】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１７に示す構成において、トラ
ッキング誤差検出手段１と安定化補償手段２との間に加
算手段７を設けるとともに、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をこの順序に配置した
ものである。

【００４２】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ｅ
_１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ｅ_１に基づいた補正
信号ｃ_１を生成する。

【００４３】前置補償手段６は、補正信号ｃ_１に基づき
前置補償信号ｈ_１を生成し、加算手段７の他方の入力へ
出力する。

【００４４】なお、第１の実施形態においても、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対し、安定化補償手段２によっ
て振幅および位相の周波数特性の補償が行われており、
安定なフィードバック制御が実現されている。この点
は、以下の第２〜第９の各実施形態においても同様であ
る。

【００４５】以上の構成と請求項１との対応関係は、次
のようになっている。トラッキング誤差検出手段には、
トラッキング誤差検出手段１が対応する。制御手段に
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が対応する。加算手段には、加算手段７が対応する。
補正信号生成手段には、補正信号生成手段５が対応す
る。前置補償手段には、前置補償手段６が対応する。

【００４６】次に、図１を参照して第１の実施形態のト
ラッキング制御装置の基本動作を説明する。

【００４７】図１において、トラック位置ｔ_１と光スポ
ット位置ｓ_１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ｅ_１を得る。トラッキ
ング誤差信号ｅ_１は２つに分岐され、一方は加算手段７
に入力され、他方は補正信号生成手段５に入力される。

【００４８】補正信号生成手段５は、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ｅ_１を用いた補正信号ｃ_１を出力する。前置補償手段
６は、伝達関数Ｐ_１でもって補正信号ｃ_１の振幅及び位
相の周波数特性の補償を行い、前置補償信号ｈ_１として
出力する。

【００４９】この前置補償信号ｈ_１は、加算手段７によ
ってトラッキング誤差信号ｅ_１と加算され、その結果得
られた信号（駆動信号）が安定化補償手段２によって振
幅と位相の周波数特性が補償され、トラッキングアクチ
ュエータ３に入力されて、これを駆動し、光スポット位
置ｓ_１を制御する。

【００５０】このように、第１の実施形態では、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
差信号の他に、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を用いて前置補償信
号を生成し、この前置補償信号とトラッキング誤差信号
とを用いて演算を行った結果得られた信号を用いてトラ
ッキング制御を行うので、追従誤差を減少させることが
できる。以下、具体的に説明する。

【００５１】まず、安定化補償手段２、トラッキングア
クチュエータ３の伝達関数をそれぞれＧ_１，Ｇ_２と定め
る。図１から、トラッキング誤差検出手段１の入出力の
関係は、 ｔ₁−ｓ₁＝ｅ₁ ・・・（１） である。また、トラッキングアクチュエータ３が制御す
るスポット位置ｓ_１は、 （ｅ₁＋ｈ₁）Ｇ₁Ｇ₂＝ｓ₁ ・・・（２） である。

【００５２】前述したように光ディスクやスピンドルモ
ータ及び光ディスク取付部に偏心があるため、光ヘッド
の光スポットに対して回転中の光ディスク上のトラック
位置は、周期的に変化する関数となる。さらに、互いに
隣接するトラック同士は、位置的な相関関係が大きい。

【００５３】そこで、少なくとも１回転前で抑えきれな
かった追従誤差を基にして前置補償信号ｈ_１を生成す
る。さらにこの信号を用いて、次の回転において補正を
行うことによって、追従誤差を減少させることが可能で
あることが理解できる。

【００５４】ここで、光ディスクのｍ回転目でのトラッ
ク位置をｔ_１，ｍ、光スポット位置をｓ_１，ｍ、トラッ
キング誤差信号をｅ_１，ｍ、前置補償信号をｈ_１，ｍと
記述する。光ディスクの（ｍ−１）回転目以前における
トラッキング誤差信号ｅ_{１， ｍ−１}を用いて得られた前
置補償信号ｈ_{１，ｍ−１}を用いると、ｍ回転目での光ス
ポット位置ｓ_１，ｍは、 ｓ_1,m＝（ｅ_1,m＋ｈ_1,m-1）Ｇ₁Ｇ₂ ・・・（３） となる。この動作を繰り返すことによって、ｔ_１，ｍ＝
ｓ_１，ｍを実現することができる。以下の第２〜第９の
各実施形態では、これを高速かつ安定に実現するための
具体的な手段・構成を説明している。これらの実施形態
により、図２に示すような追従誤差特性が得られる。

【００５５】図２は、本発明により得られる光ディスク
の回転数に対するトラッキング制御装置の追従誤差特性
の比較図である。図２において、（イ）は本発明のトラ
ッキング制御装置で得られる追従誤差特性であり、
（ロ）は、従来のトラッキング制御装置で得られる追従
誤差特性である。

【００５６】図２に示すように、追従誤差が許容値ｅ_０
以下となる回転数が、従来のトラッキング制御装置で
は、同図（ロ）に示すように、回転数Ｎ_１以下であった
が、本発明の各実施形態のトラッキング制御装置では、
同図（イ）に示すように、回転数Ｎ_２まで拡大される。
つまり、本発明の各実施形態によれば、光ディスクの回
転数全般に渡って追従誤差の低減が実現されることが解
る。

【００５７】［第２の実施形態］図３は、本発明の第２
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。第２の実施形態は、請求
項２に対応する。

【００５８】図３に示すように、第２の実施形態では、
補正信号生成手段５として遅延手段１０を備え、前置補
償手段６として補償手段１１を備える。その他は、第１
の実施形態と同様である。

【００５９】遅延手段１０は、トラッキング誤差信号ｅ
_１を光ディスクの１回転周期に相当する時間遅延させた
補正信号ｃ_１を出力する。補償手段１１は、補正信号ｃ
_１に対して振幅と位相の補償を行った前置補償信号ｈ_１
を出力する。

【００６０】次に、図３，図４を参照して第２の実施形
態の動作を説明する。なお、図４は、第２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。

【００６１】まず、図３を用いて第２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Ｐ_１(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Ｇ_１(ｓ)、
Ｇ_２(ｓ)で表す。

【００６２】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ｈ_１に対する光スポット位置ｓ_１の伝
達関数Ｇ_ｃｌ(ｓ)は、以下の式（４）によって求められ
る。

【００６３】

【数１】 Ｇ_cl(ｓ)＝Ｇ₁(ｓ)Ｇ₂(ｓ)／｛１＋Ｇ₁(ｓ)Ｇ₂(ｓ)｝ ・・・（４） そこで、前置補償手段６は、補償手段１１の伝達関数Ｐ
_１(ｓ)が

【００６４】

【数２】 Ｐ₁(ｓ)＝｛１＋Ｇ₁(ｓ)Ｇ₂(ｓ)｝／Ｇ₁(ｓ)Ｇ₂(ｓ) ・・・（５） 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。

【００６５】そして、前置補償手段６の補償手段１１
は、式（５）に示した伝達関数Ｐ_１(ｓ)によって、補正
信号ｃ_１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。

【００６６】このとき、補正信号ｃ_１に対して光スポッ
ト位置ｓ_１は、式（４）、式（５）から次の式（６）で
表される。

【００６７】

【数３】 即ち、補正信号ｃ_１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ｓ_１を直接制御し、補正を行うこ
とができる。

【００６８】次に、図３を適宜参照しつつ図４に沿って
第２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ｅ_１を検出した後、このトラッキング
誤差信号ｅ_１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、トラッキ
ング誤差信号ｅ_１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ｃ_１として出
力する（ステップＳ２）。

【００６９】そして、前置補償手段６中の補償手段１１
は、補正信号ｃ_１から前置補償信号ｈ_１を生成する（ス
テップＳ３）、加算手段７は、この前置補償信号ｈ_１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ｅ_１に加算する（ステップＳ４）。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】［第３の実施形態］図５は、本発明の第３
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。第３の実施形態は、請求
項３、７〜９に対応する。

【００７３】図５において、第３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ｅ_１をＡ／
Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５によってデジタル信号ｅ_１(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（ＤＡ
Ｃ）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。

【００７４】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ｅ_１をデジタル
信号ｅ_１(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。

【００７５】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ｅ
_１は、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５にてデジタル信号ｅ
_１(ｋ)に変換され、補正信号生成手段５及び加算手段１
８に入力される。

【００７６】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ｅ
_１のデジタルデータｅ_１(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ｅ_１(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ｃ_１(ｋ＋ｄ)として前置補
償手段６へ出力する。

【００７７】また、前置補償手段６は、パルス伝達関数
Ｐ_１(ｚ^−１)を持つ補償手段１７を備える。補償手段１
７は、記憶手段１６から入力する補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)
をデジタル的に処理し、前置補償信号ｈ_１(ｋ)を出力す
る。

【００７８】加算手段１８は、デジタル化されたトラッ
キング誤差信号ｅ_１(ｋ)と前置補償信号ｈ_１(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）２
０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ｓ_１を変化させ
ることによりトラッキング制御を行う。

【００７９】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Ｇ_１(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Ｇ_２(ｚ^−１)を持つ。

【００８０】次に、図５〜図８を参照して第３の実施形
態の基本動作を説明する。なお、図６は、第１次の共振
モードを持つムービングコイル型トラッキングアクチュ
エータの回路／運動モデル図である。図７は、記憶手段
に記憶された補正信号のデータとサンプリングクロック
との関係模式図である。図８は、第３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。

【００８１】まず、図５〜図７を用いて第３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。このデ
ジタル制御系では、補償手段１７のパルス伝達関数Ｐ_１
(ｚ ^−１)を、トラッキングアクチュエータ３のパルス伝
達関数が不安定な零点を持つ場合と持たない場合とに分
けて決定する。

【００８２】いずれの場合も連続系でトラッキングアク
チュエータ３の伝達関数を求めた後、それを離散系に変
換することによりデジタル制御系における閉ループのパ
ルス伝達関数を得る。さらに、閉ループのパルス伝達関
数に基づいて補償手段１７のパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ
^−１)を決定する。

【００８３】光ヘッドに用いられる一般的なムービング
コイル型のトラッキングアクチュエータは、例えば、文
献２『ラジオ技術社、ラジオ技術選書「光ディスク技
術」１３４頁』で述べられているように、第１次の共振
モードを持つ図６のモデルで表される。図６（ａ）はト
ラッキングアクチュエータの回路モデルであり、ｖは駆
動電圧、ｉは駆動電流、Ｒは抵抗分、Ｌはリアクタンス
分である。図６（ｂ）は運動モデルであり、Ｋ_Ｔ，
Ｄ_Ｔ，ｍ_Ｔ，ｆ(t)およびｘ(t)は、それぞれ弾性係数、
粘性係数、可動部７０の質量、駆動力及び位置を表す。
図６（ａ）（ｂ）から、駆動電圧ｖ(ｔ)、駆動力ｆ(ｔ)
は、

【００８４】

【数４】 となる。また、推力定数をＫ_ｉとおけば、駆動力ｆ(ｔ)
は、 ｆ(t)＝Ｋ_ｉi(t) ・・・ （９） となる。

【００８５】そして、式（８）、式（９）を用いて、初
期値を０としてラプラス変換を行うことにより、トラッ
キングアクチュエータ３を電流で駆動した場合の伝達関
数Ｇ _２ｉ(ｓ)は、

【００８６】

【数５】 となる。また、トラッキングアクチュエータ３を電圧で
駆動した場合の伝達関数Ｇ_２ｖ(ｓ)は、式（７）、式
（８）、式（９）を用いて

【００８７】

【数６】 となる。即ち、連続系におけるトラッキングアクチュエ
ータ３のモデルは、電流駆動では２次、電圧駆動では３
次の低域フィルタ型になる。

【００８８】次に、トラッキングアクチュエータ３を駆
動する信号を出力するＤ／Ａ変換器（ＤＡＣ）２０は、
０次ホールダとして機能することを考慮して、連続系で
の伝達関数をデジタル制御系のパルス伝達関数Ｇ_２(ｚ
^−１)に変換すると、例えば、文献３『コロナ社「基礎
デジタル制御」５９頁、表３．５』が示すように、分母
と分子の次数差に応じて不安定零点が生じることが知ら
れている。ここで、ｚ＝ｅｘｐ(ｊωＴ_ｓ)である。但
し、Ｔ_ｓはサンプリング周期である。

【００８９】

【表１】

【００９０】表１は、文献３の表３．５を示している。
この文献３の表３．５において、トラッキングアクチュ
エータ３を電流で駆動した場合はｋ＝２となる。電圧で
駆動した場合は電圧から電流に変化する過度現象のため
にｋの値は１つ増えてｋ＝３となる。そして、いずれの
場合も不安定零点が１個以上生じる。一方、図５の安定
化補償手段１９のパルス伝達関数Ｇ_１(ｚ^−１)について
は、不安定零点、不安定極のいずれも持たないように設
計を行う。ここで、表１におけるｋは連続系の伝達関数
の分母の次数から分子の次数を減じた数値であり、サン
プリング時刻を表すｋとは異なる。

【００９１】前置補償信号ｈ_１(ｋ)に対する光スポット
位置ｓ_１の閉ループのパルス伝達関数Ｇ_ｃｌ(ｚ^−１)
は、

【００９２】

【数７】 によって表される。なお、式（１２）において、Ａ
_ｃ(ｚ^−１)、Ｂ_ｃ(ｚ^−１)は、いずれもｚ^−１の多項式
である。また、ｚ^−ｄは、ｄ・Ｔ_ｓ、即ちｄサンプリン
グ周期分の時刻の遅れに相当する。

【００９３】そこで、式（１２）に基づいて補償手段１
７のパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ^−１)を下記の手順により定
める。まず、閉ループのパルス伝達関数Ｇ_ｃｌ(ｚ^−１)
を用いて、Ｐ_１’(ｚ^−１)，Ｐ_１(ｚ^−１)をそれぞれ式
（１３）、式（１４）のように定める。

【００９４】

【数８】

【００９５】

【数９】 ここで、式（１３）において、分子のｚ^ｄは、入力に対
して出力がｄサンプリング周期分進んだ時刻となること
を示す。そこで、Ｐ_１(ｚ^−１)の入力は、ｄサンプリン
グ周期分進んだ時刻における補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)を用
いる。これを図７を用いて説明する。図７において、例
えば、光ディスクの１周についてｎ回のサンプリングを
行って制御しているものとする。ｍ周目のサンプリング
クロックｋに相当する時刻において、（ｍ−１）周目の
サンプリングクロック（ｋ＋ｄ）に相当する時刻におい
て記憶された信号を用いる。その他の時刻においても同
様の処理を行う。

【００９６】互いに隣接するトラックは、位置的な相関
関係が大きいので、この方法によって等価的にｄサンプ
リング周期分進んだ時刻における補正信号ｃ_１（ｋ＋
ｄ）が得られる。式（１２）と式（１４）によって、補
正信号ｃ_１（ｋ＋ｄ）に対する光スポット位置ｓ_１は、

【００９７】

【数１０】 となり、補正信号ｃ_１（ｋ）に対して光スポット位置ｓ
_１は、振幅差及び時間遅れを生じることなく追従する。

【００９８】（Ａ）このように、デジタル制御系におい
てトラッキングアクチュエータが不安定零点を持たない
場合には、式（１４）によりパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ
^−１)を定めれば、安定な制御系を実現できる。即ち、
パルス伝達関数Ｐ_１(ｚ^−１)として、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のパルス伝達関
数Ｇ_ｃｌ(ｚ^−１)の逆数から導出したパルス伝達関数を
採用する。

【００９９】しかし、前述のようにムービングコイル型
のトラッキングアクチュエータを使用したトラッキング
制御装置では、閉ループのパルス伝達関数Ｇ_ｃｌ(ｚ
^−１)は不安定な零点を持つため、式（１２）から直接
式（１４）を利用してパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ^−１)を定
めると、パルス伝達関数Ｐ_１(ｚ^−１)は、不安定な極を
持つことになり安定な制御系を構成できない。

【０１００】（Ｂ）そこで、トラッキングアクチュエー
タ３のパルス伝達関数が不安定な零点を持つ場合は、次
のようにしてデジタル制御系におけるパルス伝達関数Ｐ
_１(ｚ^−１)を定める。

【０１０１】式（１２）のパルス伝達関数Ｇ_ｃｌ(ｚ
^−１)において、零点を安定な零点及び不安定な零点に
分けて次の式（１６）のように記述する。なお、式（１
６）において、Ｂ_ｃ ^＋（Ｚ^−１）は安定な零点、Ｂ_ｃ ⁻
（Ｚ^−１）は不安定な零点を含むｚ^−１の多項式であ
る。

【０１０２】

【数１１】 そして、この式（１６）を用いて以下に説明する第１及
び第２の２つの方法でパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ^−１)を定
めて、安定な制御系を構成する。

【０１０３】第１の方法では、パルス伝達関数Ｇ
_ｃｌ(ｚ^−１)の安定な零点のみをパルス伝達関数Ｐ
_１(ｚ^−１)の極で相殺する。また、不安定な零点を含む
Ｂ_ｃ ⁻（Ｚ^−１）にはｚ^−１＝１を代入して定数とす
る。即ち、Ｐ_１’(ｚ^−１)，Ｐ_１(ｚ^−１)をそれぞれ

【０１０４】

【数１２】

【０１０５】

【数１３】 と定める。

【０１０６】補償手段１７のパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ
^−１)を式（１８）の形にすることで、パルス伝達関数
Ｇ_ｃｌ(ｚ^−１)の安定な零点のみをパルス伝達関数Ｐ_１
(ｚ^−１)の極で相殺し、補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)に対する
光スポット位置ｓ_１の応答において安定な制御系が構成
される。

【０１０７】即ち、第１の方法では、式（１２）、式
（１６）及び式（１８）により、補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)
に対する光スポット位置ｓ_１の応答は、

【０１０８】

【数１４】 となり、低周波領域において光スポット位置ｓ_１は補正
信号ｃ_１(ｋ)に時間遅れを生じることなく追従する。ま
た、トラッキング制御装置の安定性も保たれる。

【０１０９】次に、第２の方法では、パルス伝達関数Ｐ
_１’(ｚ^−１)，Ｐ_１(ｚ^−１)は、それぞれ下記の式（２
０）、式（２１）のように定める。なお、式（２０）、
式（２１）において、Ｂ_ｃ ⁻（Ｚ）は、多項式Ｂ
_ｃ ⁻（Ｚ^−１）においてｚ^−１をｚによって置き換えた
ものである。

【０１１０】

【数１５】

【０１１１】

【数１６】 この第２の方法では、式（１２）、式（１６）及び式
（２１）によって補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)に対する光スポ
ット位置ｓ_１の応答は、

【０１１２】

【数１７】 となる。

【０１１３】ここで、Ｂ_ｃ ⁻（Ｚ）とＢ_ｃ ⁻（Ｚ^−１）
は、互いに複素共役となることから、光スポット位置ｓ
_１は補正信号ｃ_１(ｋ)に対してすべての周波数で時間遅
れを生じることなく追従する。また、トラッキング制御
装置の安定性も保たれる。

【０１１４】次に、図５を適宜参照しつつ図８に沿って
動作を詳細に説明する。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ｅ_１を検出する。このトラ
ッキング誤差信号ｅ_１は、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５
によってデジタル信号ｅ_１(ｋ)に変換された後、補正信
号生成手段５及び加算手段１８に入力される。

【０１１５】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の所定記憶領域にトラッキング誤差
信号ｅ_１(ｋ)を逐一格納するとともに、光ディスクの１
周前のトラッキング誤差信号ｅ_１(ｋ)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（ステップＳ１１）、それ
を補正信号ｃ_１(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）。

【０１１６】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ｃ_１(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ｃ
_１(ｋ＋ｄ)があればそれを読み出し（ステップＳ１
５）、前置補償手段６に与えて前置補償信号ｈ_１(ｋ)を
出力させる（ステップ１６）。

【０１１７】ここに、前置補償手段６を構成する補償手
段１７は、上記第１及び第２の方法で定めたパルス伝達
関数Ｐ_１(ｚ^−１)を持つように構成される。即ち、Ｄ／
Ａ変換器（ＤＡＣ）２０の０次ホールド機能とトラッキ
ングアクチュエータ３の伝達関数によって得られるパル
ス伝達関数Ｇ_２(ｚ^−１)が不安定な零点を持たない場
合、補償手段１７は、そのパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ^−１)
が式（１４）となるように構成される。また、パルス伝
達関数Ｇ_２(ｚ^−１)が不安定な零点を持つ場合、補償手
段１７は、そのパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ^−１)が式（１
８）あるいは式（２１）となるように構成される。

【０１１８】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ｈ _１(ｋ)とトラッキン
グ誤差信号ｅ_１(ｋ)とを加算し、安定化補償手段１９に
出力する（ステップ１７）。

【０１１９】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Ｇ_１(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ｓ_１を制御する
（ステップ１８）。

【０１２０】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。

【０１２１】［第４の実施形態］図９は、本発明の第４
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。第４の実施形態は、請求
項３，７〜１０に対応する。

【０１２２】第４の実施形態のデジタル制御によるトラ
ッキング制御装置では、第３の実施形態において、補正
信号生成手段５を、パルス伝達関数Ｑ_１(ｚ^−１)を持つ
第１の演算手段２５、パルス伝達関数Ｑ_２(ｚ^−１)を持
つ第２の演算手段２６、加算手段２７及び記憶手段１６
によって構成し、前置補償手段６をパルス伝達関数Ｐ _１
(ｚ^−１)を持つ補償手段２９、遅延量ｚ^−ｄを持つ遅延
手段３０及び減算手段３１によって構成してある。

【０１２３】補正信号生成手段５では、第１の演算手段
２５には、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５が出力するトラ
ッキング誤差信号ｅ_１(ｋ)が入力され、第２の演算手段
２６には、前置補償信号ｈ_１(ｋ)が入力される。また、
加算手段２７は、２つの演算手段２５，２６の出力を受
けて仮想的なトラック位置を記憶手段１６に出力する。
記憶手段１６は、補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)を前置補償手段
６に出力する。

【０１２４】前置補償手段６では、補正信号ｃ_１(ｋ＋
ｄ)が補償手段２９と遅延手段３０とに入力され、補償
手段２９と遅延手段３０の出力が減算手段３１に入力さ
れ、減算手段３１から前置補償信号ｈ_１(ｋ)が出力され
る。

【０１２５】要するに、第４の実施形態では、Ａ／Ｄ変
換後のトラッキング誤差信号ｅ_１(ｋ)及び前置補償手段
６の出力ｈ_１(ｋ)を補正信号生成手段５に入力して補正
信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)を生成し、それを前置補償手段６に入
力して前置補償信号ｈ_１(ｋ)を得る。加算手段１８は、
前置補償信号ｈ_１(ｋ)をトラッキング誤差信号ｅ _１(ｋ)
と加算して安定化補償手段１９に入力する。Ｄ／Ａ変換
器（ＤＡＣ）２０は、安定化補償手段１９の出力をアナ
ログ信号に変換し、トラッキングアクチュエータ３を駆
動する。

【０１２６】次に、図９を参照して第４の実施形態の基
本動作を説明する。第４の実施形態は、上記第３の実施
形態において説明したトラッキングアクチュエータ３の
パルス伝達関数が不安定な零点を持つ場合と持たない場
合のデジタル制御系におけるパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ
^−１)を定める方法の他の例（第３の方法）を実現する
ものである。

【０１２７】Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）１５によってデジ
タル化されたトラッキング誤差信号ｅ_１(ｋ)は、第１の
演算手段２５及び加算手段１８に入力される。また、第
２の演算手段２６には、前置補償信号ｈ_１(ｋ)が入力さ
れる。

【０１２８】第１の演算手段２５は、入力されたトラッ
キング誤差信号ｅ_１(ｋ)に対して次の式（２３）で表さ
れるパルス伝達関数Ｑ_１(ｚ^−１)の出力を求め、この結
果を加算手段２７の一方の入力に与える。

【０１２９】

【数１８】 Ｑ₁(ｚ^-1)＝１＋Ｇ₁(ｚ^-1)Ｇ₂(ｚ^-1) ・・・ （２３） また、第２の演算手段２６は、入力された前置補償信号
ｈ_１(ｋ)に対して次の式（２４）で表されるパルス伝達
関数Ｑ_２(ｚ^−１)の出力を求め、この結果を加算手段２
７の他方の入力に与える。

【０１３０】

【数１９】 Ｑ₂(ｚ^-1)＝Ｇ₁(ｚ^-1)Ｇ₂(ｚ^-1) ・・・ （２４） 加算手段２７は、第１及び第２演算手段２５、２６の出
力を加算し、次の式

【外１】

【０１３１】

【数２０】

【外２】 記憶し、光ディスクの1周前に記憶された信号を用い
て、時刻ｋにおいてｄ・Ｔ _ｓ進んだ時刻に相当する信号
を補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)として補償手段２９及び遅延手
段３０に出力する。

【０１３２】具体的には、記憶手段１６は、図７に示し
たように、ｍ周目のサンプリングクロックｋに相当する
時刻においては、（ｍ−１）周目のサンプリングクロッ
クｋ＋ｄに相当する時刻において記憶された信号を補正
信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)として出力する。

【０１３３】この補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)に対して、補償
手段２９は、式（１４）、式（１８）あるいは式（２
１）のいずれかで表されるパルス伝達関数Ｐ_１(ｚ^−１)
の演算を行う一方、遅延手段３０は、ｄ・Ｔ_ｓに相当す
るｄサンプリング周期分の時間遅延を行う。減算手段３
１は、補償手段２９の出力から遅延手段３０の出力を減
算し、次の式（２６）によって表される前置補償信号ｈ
_１(ｋ)を発生し、加算手段１８及び第２の演算手段２６
に対して出力する。

【０１３４】

【数２１】 ｈ₁(ｋ)＝Ｐ₁(ｚ^-1)ｃ₁(ｋ＋ｄ)−ｚ^-dｃ₁(ｋ＋ｄ) ・・・ （２６） 加算手段１８は、この前置補償信号ｈ_１(ｋ)とトラッキ
ング誤差信号ｅ_１（ｋ）を加算し、安定化補償手段１９
に出力する。安定化補償手段１９の出力は、Ｄ／Ａ変換
器（ＤＡＣ）２０を介して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ｓ_１の制御を行う。

【０１３５】これにより、以上の各実施形態と同様に、
光ディスクの回転数全般にわたっての追従誤差の低減が
実現される。

【０１３６】［第５の実施形態］図１０は、本発明の第
５の実施形態に係るデジタル制御によるトラッキング制
御装置で用いる記憶手段の構成図である。第５の実施形
態は、請求項３，７〜１０に対応する。

【０１３７】図１０では、説明を容易にするため、図５
または図９に示したトラッキング制御装置における記憶
手段１６に関係する部分のみを取り出してある。その他
の部分は、それぞれ図５または図９と共通である。

【０１３８】図１０に示すように、第５の実施形態で
は、第２〜第４の実施形態における記憶手段１６を、ｎ
個のメモリ素子４０と加算手段４１および乗算手段３９
によって構成するものである。メモリ素子４０は、例え
ば演算を行うデータのビット数に対応する複数のＤ−フ
リップ・フロップによって構成し、サンプリングクロッ
ク毎に縦続接続されている前段のメモリ素子の出力デー
タを取り込むと共に、１クロック前に記憶していた値を
縦続接続されている後段のメモリ素子に対して出力す
る。ｎ番目のメモリ素子４０の出力は乗算手段３９に入
力される。乗算手段３９は入力されたデータに対して、
｜ｗ｜＜１であり、ｗ＝０を含む適切な係数を乗算す
る。乗算手段３９の出力は加算手段４１に接続されてお
り、入力信号と加算された信号を１番目のメモリ素子に
入力する。補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)は、（ｎ−ｄ）番目の
メモリ素子４０の出力から取り出す。

【０１３９】第５の実施形態によれば、記憶手段１６に
学習効果を持たせることができるので、追従誤差をより
小さくすることが可能となる。

【０１４０】［第６の実施形態］図１１は、本発明の第
６の実施形態に係るデジタル制御によるトラッキング制
御装置で用いる記憶手段の構成図である。第６の実施形
態は、請求項４，７〜１０に対応する。

【０１４１】図１１では、説明を容易にするため、図５
または図９に示したトラッキング制御装置における記憶
手段１６に関係する部分のみを取り出してある。その他
の部分は、それぞれ図５または図９と共通である。

【０１４２】図１１に示すように、第６の実施形態で
は、第２〜第４の実施形態における記憶手段１６を、高
速のＣＰＵまたはデジタル・シグナル・プロセッサ（Ｄ
ＳＰ）などの演算素子４３及びこの演算素子４３とデー
タバス４４、アドレスバス４５を介して接続されたメモ
リ４６によって構成したものである。

【０１４３】演算素子４３は、トラッキング制御装置の
クロックに同期して入力信号を時系列的に取り込んでメ
モリ４６上に記憶し、その記憶した入力信号に対して光
ディスク１回転分の遅延を行った後、補正信号ｃ_１(ｋ
＋ｄ)を出力する。

【０１４４】または、演算素子４３は、トラッキング制
御装置のクロックに同期して入力信号を時系列的に取り
込んでメモリ４６上に記憶し、その記憶した入力信号に
対して、例えば移動平均処理、最小二乗法などの統計的
な信号処理を行った後、補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)を出力す
る。

【０１４５】第６の実施形態によれば、光ディスク上に
傷やゴミなどがあってトラッキング誤差信号が得られな
い期間が生じても、トラッキング外れが生じる可能性を
低くすることができる。

【０１４６】なお、メモリ４６に記憶するデータは、光
ディスク１周分に相当する入力信号でも、光ディスクの
複数回の回転によって得られた入力信号でも良い。

【０１４７】［第７の実施形態］図１２は、本発明の第
７の実施形態に係るデジタル制御によるトラッキング制
御装置で用いる記憶手段の構成図である。第７の実施形
態は、請求項５，７〜１０に対応する。なお、第７の実
施形態は、ＣＬＶ方式、ＺＣＬＶ方式、ＣＡＶ方式、Ｚ
ＣＡＶ方式に対応するトラッキング制御装置の原理構成
を示し、具体的には、例えば第８、第９の各実施形態の
ように構成される。

【０１４８】図１２では、説明を容易にするため、図５
または図９に示したトラッキング制御装置における記憶
手段１６に関係する部分のみを取り出してある。その他
の部分は、それぞれ図５または図９と共通である。

【０１４９】図１２に示すように、第７の実施形態の記
憶手段１６では、入力信号やトラッキング制御装置のク
ロックに加え、光ディスクの半径方向における光ヘッド
位置情報と光ディスク回転角度情報が入力される。

【０１５０】次に、第７の実施形態のトラッキング制御
装置の基本動作を説明する。まず、走査中のトラックに
対するトラッキング誤差信号を用いて演算した補正信号
を入力信号として、光ヘッド位置情報、光ディスク回転
角度情報と共にトラッキング制御装置のクロックに同期
して記憶手段１６に記憶する。光ヘッド位置情報は、光
ヘッドが走査を行っているトラックの光ディスク上での
半径位置を知るために用いる。

【０１５１】次に、光ディスクの少なくとも１回転前の
時刻において記憶手段１６に記憶された補正信号のう
ち、現在の光ヘッド位置及び光ディスクの回転角度に対
応した補正信号を出力信号として読み出す。

【０１５２】この補正信号を前置補償手段６に入力して
前置補償信号を出力し、前置補償信号を走査中のトラッ
クに対するトラッキング誤差信号に加算し、加算後の信
号を用いてトラッキング制御を行う。

【０１５３】［第８の実施形態］図１３は、本発明の第
８の実施形態に係るデジタル制御によるトラッキング制
御装置で用いる記憶手段の構成図である。第８の実施形
態は、請求項５，７〜１０に対応する。なお、第８の実
施形態は、ＣＬＶ方式、ＺＣＬＶ方式、ＣＡＶ方式、Ｚ
ＣＡＶ方式の対応するトラッキング制御装置の具体的構
成例を示す。

【０１５４】図１３では、説明を容易にするため、図５
または図９に示したトラッキング制御装置における記憶
手段１６に関係する部分のみを取り出してある。その他
の部分は、それぞれ図５または図９と共通である。

【０１５５】図１３に示すように、第８の実施形態で
は、第２〜第４の実施形態における記憶手段１６を、高
速のＣＰＵまたはデジタル・シグナル・プロセッサ（Ｄ
ＳＰ）などの演算素子４７及びこの演算素子４７とデー
タバス４４、アドレスバス４５を介して接続されたメモ
リ４８によって構成したものである。

【０１５６】図１３に示すように、第８の実施形態の記
憶手段１６における演算素子４７には、入力信号やトラ
ッキング制御装置のクロックに加え、光ディスクの半径
方向における光ヘッド位置情報と光ディスク回転角度情
報が入力される。

【０１５７】次に、図１３，図１４を参照して第８の実
施形態のトラッキング制御装置の動作を説明する。な
お、図１４は、第８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。

【０１５８】図において、演算素子４７には、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
信号が入力信号として入力されるとともに、光ディスク
の半径方向における光ヘッド位置情報及び光ディスク回
転角度情報が入力される。

【０１５９】演算素子４７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を検出した
後、この信号を用いて補正信号を演算し（ステップＳ３
１）、補正信号を光ヘッド位置情報と光ディスク回転角
度情報と共にメモリ４８に記憶する（ステップＳ３
２）。光ヘッド位置情報は光ヘッドが走査を行っている
トラックが光ディスク上で半径上のいずれの位置にある
かを知るために用いる。

【０１６０】具体的には、演算素子４７は、光ヘッド位
置情報及び光ディスク回転角度情報を用いてメモリアド
レスを一意に決定し、そのアドレスにトラッキング制御
装置のクロックに同期して入力信号を時系列的に取り込
んでメモリ４８上に記憶し、その記憶した入力信号に対
して光ディスク１回転分の遅延を行い、光ヘッド位置情
報と光ディスク回転情報と共にメモリ４８に記憶する。

【０１６１】または、演算素子４７は、光ヘッド位置情
報及び光ディスク回転角度情報を用いてメモリアドレス
を一意に決定し、そのアドレスにトラッキング制御装置
のクロックに同期して入力信号を時系列的に取り込んで
メモリ４８上に記憶し、その記憶した入力信号に対し
て、例えば移動平均処理、最小二乗法などの統計的な信
号処理を行い、光ヘッド位置情報と光ディスク回転情報
と共にメモリ４８に記憶する。

【０１６２】次に、演算素子４７は、現在の光ヘッド位
置情報と光ディスク回転角度情報に対応する補正信号が
メモリ４８に記憶されているかを判断し（ステップＳ３
３）、記憶されていなければ補正信号＝０とし（ステッ
プＳ３４）、記憶されていれば、メモリ４８から現在の
光ヘッド位置と光ディスク回転角度に対応する補正信号
ｃ_１(ｋ＋ｄ)を読み出す（ステップＳ３５）。

【０１６３】このとき、ステップ３５では、読み出すべ
き補正信号の光ヘッド位置情報及び光ディスク回転角度
情報と記憶されている補正信号の光ヘッド位置情報及び
光ディスク回転角度情報が一致しない場合は、一番近い
光ヘッド位置情報及び光ディスク回転角度情報を持つ補
正信号を用いて補間処理を行った後、それを補正信号ｃ
_１(ｋ＋ｄ)として出力する。

【０１６４】そして、補正信号ｃ_１(ｋ＋ｄ)を前置補償
手段に入力して前置補償信号を加算手段に出力し（ステ
ップＳ３６）、この前置補償信号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に加算
させる（ステップＳ３７）。

【０１６５】次に、この加算された信号を用いてトラッ
キング制御を行う（ステップＳ３８）。回転中の光ディ
スクに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Ｓ３１へ戻り、前述の動作を繰り返す。

【０１６６】なお、メモリ４８に記憶するデータは、光
ディスク１周分に相当する入力信号でも、光ディスクの
複数回の回転によって得られた入力信号でも良い。

【０１６７】次に、図１５は、光ヘッド位置情報及び光
ディスク回転角度情報を検出する方法を説明する図であ
る。図１５において、スピンドルモータ５１に取り付け
られて回転する光ディスク５０を光ヘッド５３から出射
される光スポット５４が走査する。光ヘッド５３は、リ
ニアモータなどの光ヘッド移動機構５５に取り付けられ
ており、光ディスク５０の半径方向に移動する。

【０１６８】例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭを用いた光ディス
ク記録装置においては、光ディスク５０上に予め記録さ
れているヘッダを光学的に読み出し、アドレス復号手段
５７によってアドレス信号を生成する。クロック再生手
段５８は、光ディスク５０上に形成されているグルーブ
の蛇行信号を光学的に読み出し、例えばＰＬＬ回路を用
いてクロック信号を再生する。

【０１６９】このように得られたアドレス信号を用いる
と、光ヘッド５３が光ディスク５０上で走査しているト
ラックの位置がわかるので、それを光ヘッド位置情報検
出手段５９を用いて光ヘッド位置情報に変換し出力す
る。また、光ディスク回転角度検出手段６０は、アドレ
ス信号を回転角度の原点信号として用いてクロック信号
を計測し、光ディスク回転角度情報を出力する。

【０１７０】これらの手段のほか、光ヘッド位置情報
は、例えば、光ヘッド移動機構５５に取り付けられたリ
ニアエンコーダなどの位置検出手段５６によっても得ら
れる。また、光ディスク回転角度情報は、例えば、スピ
ンドルモータ５１に取り付けられたロータリーエンコー
ダなどの回転角度検出手段５２によっても得られる。上
記第７、第８の各実施形態で用いる光ヘッド位置情報及
び光ディスク回転角度情報は、前述のいずれの手段を用
いて取得しても良い。

【０１７１】第８の実施形態によれば、光ヘッド位置情
報と光ヘッド回転速度情報を用いるので、光ディスクの
半径によって１回転の周期が変化するＣＬＶ方式や、Ｚ
ＣＬＶ方式を用いた記録・再生の装置において追従誤差
を低減できる。

【０１７２】［第９の実施形態］図１６は、本発明の第
９の実施形態に係るデジタル制御によるトラッキング制
御装置で用いる光ディスクの概念図である。第９の実施
形態は、請求項６，７〜１０に対応する。なお、第９の
実施形態は、ＣＬＶ方式、ＺＣＬＶ方式、ＣＡＶ方式、
ＺＣＡＶ方式の対応するトラッキング制御装置の具体的
構成例を示す。

【０１７３】第９の実施形態は、第８の実施形態におい
て、光ヘッド位置情報をその数値に従って複数の範囲に
分類し、同一の範囲内では１種類の補正信号ｃ１（ｋ＋
ｄ）を用いるものである。

【０１７４】図１６に示すように、第９の実施形態の光
ディスク５０は、中心からの半径によってｎ個の領域に
分割される。中心からの半径ｒは、

【０１７５】

【数２２】 ｒ_j≦ｒ≦ｒ_j+1 （ｊ＝１，２，・・，ｎ） ・・・ （２７） によって表される。

【０１７６】光ディスク５０では、近接したトラック同
士は偏心及びトラックの蛇行の傾向などが類似してい
る。したがって、このように領域を分割して式（２７）
で表される各領域内では、光ディスク１周分の補正信号
ｃ_１（ｋ＋ｄ）のみを用いることで、補正信号ｃ_１（ｋ
＋ｄ）のデー夕を記憶するためのメモリ容量を減らすこ
とができる。

【０１７７】なお、第８、第９の各実施形態において、
光ヘッド位置情報及び光ディスク回転角度情報を用いて
メモリアドレスを一意に決定する方法は、これら２つの
情報を用いてアドレスを決定する方法でも、これら２つ
の情報を用いて対応するメモリアドレスを割り当てるた
めの変換テーブルを予めメモリ４８に記憶しておき、こ
の変換テーブルを用いる方法でも同様の動作が得られ
る。

【０１７８】また、第１〜第９の各実施形態において、
トラッキング誤差を検出する方法は、一般に広く使われ
ている３ビーム法、プッシュプル法、ヘテロダイン法、
位相差検出法でも良い。さらには、光ディスク上に予め
形成されたピットの反射光を用いて検出する方法、グル
ーブからの回折光を用いて検出する方法、予め記録され
たトラッキング誤差検出用の信号を用いて検出する方法
のいずれを用いても良い。

【０１７９】さらに、第３の実施形態（図５）、第４の
実施形態（図９）では、補正信号生成手段５、前置補償
手段６、加算手段１８及び安定化補償手段１９をそれぞ
れ個別のブロックとして示したが、これらは高速のＣＰ
Ｕまたはデジタル・シグナル・プロセッサなどの演算ユ
ニットとメモリの組み合わせで実現できることはもちろ
んである。

【０１８０】また、安定化補償手段１９の出力をＤ／Ａ
変換器（ＤＡＣ）２０によってアナログ信号に変換しト
ラッキングアクチュエータ３を駆動する構成としている
が、安定化補償手段１９の出力をパルス幅変調手段（Ｐ
ＷＭ）に入力し、その出力パルスによってトラッキング
アクチュエータ３を駆動しても全く同様な動作を実現で
きる。

【０１８１】また、第１〜第９の各実施形態において使
用する安定化補償手段２あるいは安定化補償手段１９
は、ロバスト安定化補償器を使用できることはもちろん
のこと、一般に広く使われている位相進み遅れ補償型の
補償器、ＰＩ型の補償器あるいはＰＩＤ型の補償器でも
良いことは当然である。

【０１８２】さらに、第１〜第９の各実施形態において
使用するトラッキングアクチュエータ３は、図６に示し
た第１次の共振モードを持つムービングコイル型のアク
チュエータの他に、例えば第２次、第３次など高次の共
振モードを持つムービングコイル型のアクチュエータも
使用できるのはもちろんである。また、ムービングコイ
ル型以外にも、例えば圧電型、リニアモータ型、スイン
グアーム型、あるいはこれら複数のものを組み合わせた
複合型のアクチュエータでも良いことは当然である。こ
れらのいずれの形式のトラッキングアクチュエータを用
いたトラッキング制御装置に対しても同様に本発明を実
施できることはいうまでもない。

【０１８３】そして、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。

【０１８４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１乃至請求
項１０に記載の発明によれば、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。

【０１８５】また、請求項３に記載の発明によれば、記
憶手段に学習機能を持たせることができるので、追従誤
差を一層小さくすることができる。

【０１８６】また、請求項４に記載の発明によれば、光
ディスク上に傷やゴミなどがあってトラッキング誤差信
号が得られない期間が生じても、トラッキング外れを生
じる可能性を低くできる。

【０１８７】また、請求項５，６に記載の発明によれ
ば、ＣＬＶ方式、ＺＣＬＶ方式などを用いた光ディスク
の記録・再生において、追従誤差を低減することが可能
となる。そして、請求項６に記載の発明によれば、メモ
リ容量を低減できる。

【０１８８】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行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るフィードバック
制御装置としてのトラッキング制御装置の原理構成ブロ
ック図である。

【図２】光ディスクの回転数に対するトラッキング制御
装置の追従誤差特性の比較図である。

【図３】本発明の第２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４】本発明の第２の実施形態のトラッキング制御装
置の基本動作のフローチャートである。

【図５】本発明の第３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６】第１次の共振モードを持つムービングコイル型
トラッキングアクチュエータの回路モデル／運動モデル
を示す図である。

【図７】記憶手段に記憶された補正信号のデータとサン
プリングクロックとの関係模式図である。

【図８】本発明の第３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９】本発明の第４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１０】本発明の第５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で用いる記憶手段の構成図
である。

【図１１】本発明の第６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で用いる記憶手段の構成図
である。

【図１２】本発明の第７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で用いる記憶手段の構成図
である。

【図１３】本発明の第８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で用いる記憶手段の構成図
である。

【図１４】本発明の第８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１５】光ヘッド位置情報及び光ディスク回転角度情
報を検出する方法を説明する図である。

【図１６】本発明の第９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で用いる光ディスクの概念
図である。

【図１７】従来の一般的に用いられているトラッキング
制御装置の構成ブロック図である。

【図１８】繰り返しトラッキング制御により追従性能を
改善する従来のトラッキング制御装置の構成ブロック図
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 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） ２５ 第１の演算手段 ２６ 第２の演算手段 ２７ 加算手段 ２９ 補償手段 ３０ 遅延手段 ３１ 減算手段 ３９ 乗算手段 ４０ メモリ素子 ４１ 加算手段 ４３ 演算素子 ４４ データバス ４５ アドレスバス ４６ メモリ ４７ 演算素子 ４８ メモリ ５０ 光ディスク ５１ スピンドルモータ ５２ 回転角度検出手段 ５３ 光ヘッド ５４ 光スポット ５５ 光ヘッド移動機構 ５６ 位置検出手段 ５７ アドレス復号手段 ５８ クロック再生手段 ５９ 光ヘッド位置情報検出手段 ６０ 光ディスク回転角度検出手段 ７０ 可動部 ７２ 遅延手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳丸 春樹 東京都世田谷区砧一丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 大石 潔 新潟県長岡市上富岡町1603−１ 長岡技術 科学大学内 Ｆターム(参考） 5D118 AA13 AA19 BA01 CA09 CB02 CD03 CD17

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、 前記光ディスクの少なくとも１周分の回転周期前の前記
   トラッキング誤差信号に基づき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た
   駆動信号を生成する加算手段と、 生成された駆動信号に基づき前記光スポットに前記光デ
   ィスク上の目的のトラックを走査させる制御手段と、 を備えることを特徴とするトラッキング制御装置。
2. 【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、 前記補正信号生成手段は、前記トラッキング誤差信号を
   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でも
   って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。
3. 【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、前記トラッキング誤差信号を
   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でもって前
   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。
4. 【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、光ディスクの複数回の回転周
   期に相当する時間のトラッキング誤差信号を記憶手段に
   記憶するとともに、記憶された信号について統計的手法
   を適用し、１回転周期前のトラッキング誤差信号に相当
   する信号を抽出する演算処理を行い補正信号を出力し、
   かつ、 前記前置補償手段は、所定のパルス伝達関数でもって前
   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。
5. 【請求項５】 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、前記光ヘッドが光ディスク上
   のトラックに追従している状態での光ヘッドの位置情報
   及び光ディスクの回転角度情報をトラッキング誤差信号
   もしくはトラッキング誤差信号に対して演算処理を行っ
   た結果得られた信号と共に記憶し、少なくとも光ディス
   クの１周分の回転周期に対応する時間を経た後、記憶さ
   れていた光ヘッドの位置情報と光ディスクの回転角度情
   報が、いずれも光ヘッドが光ディスク上を走査している
   現在の時点におけるこれら２つの情報と一致する時、既
   に記憶されていたトラッキング誤差信号を、もしくはト
   ラッキング誤差信号に対して演算処理を行った結果得ら
   れた信号を補正信号として出力し、かつ、 前記前置補償手段は、所定のパルス伝達関数でもって前
   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。
6. 【請求項６】 請求項５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、光ヘッドの位置情報を光ディ
   スクの半径に応じて複数の領域に分け、光ヘッドが光デ
   ィスク上のトラックに追従している際の光ヘッドの位置
   が属する領域の情報及びその時点での光ディスクの回転
   角度情報を光ディスクの１回転周期に相当する時間のト
   ラッキング誤差信号もしくはトラッキング誤差信号に対
   して演算処理を行った結果得られた信号と共に記憶手段
   に記憶しておき、光ヘッドが走査を行っている現在の時
   点において、光ヘッドの位置が前記分割されたいずれの
   領域に属するかを判断し、その領域における光ディスク
   の回転角度情報に対応するトラッキング誤差信号を、も
   しくはトラッキング誤差信号に対して演算処理を行った
   結果得られた信号を記憶手段から補正信号として読み出
   す、 ことを特徴とするトラッキング制御装置。
7. 【請求項７】 請求項３乃至請求項６のいずれか１項に
   記載のトラッキング制御装置において、 前記前置補償手段が持つ所定のパルス伝達関数は、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の
   パルス伝達関数が安定な零点を持つ場合、前記閉ループ
   のパルス伝達関数の逆数のパルス伝達関数である、 ことを特徴とするトラッキング制御装置。
8. 【請求項８】 請求項３乃至請求項６のいずれか１項に
   記載のトラッキング制御装置において、 前記前置補償手段が持つ所定のパルス伝達関数は、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の
   パルス伝達関数が不安定な零点あるいは安定限界の零点
   を持つ場合、前記閉ループのパルス伝達関数の極及び安
   定な零点のみを相殺し、前記前置補償手段の直流ゲイン
   を前記閉ループの直流ゲインの逆数に一致させたパルス
   伝達関数である、 ことを特徴とするトラッキング制御装置。
9. 【請求項９】 請求項３乃至請求項６のいずれか１項に
   記載のトラッキング制御装置において、 前記前置補償手段が持つ所定のパルス伝達関数は、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の
   パルス伝達関数が不安定な零点あるいは安定限界の零点
   を持つ場合、前記閉ループのパルス伝達関数の極及び安
   定な零点を相殺し、さらに前記閉ループのパルス伝達関
   数との積がすべての周波数において位相差を零とし、前
   記前置補償手段の直流ゲインを前記閉ループの直流ゲイ
   ンの逆数に一致させたパルス伝達関数である、 ことを特徴とするトラッキング制御装置。
10. 【請求項１０】 請求項３乃至請求項９のいずれか１項
    に記載のトラッキング制御装置において、 前記記憶手段に記憶される信号は、光ディスクの回転に
    従って逐次更新される、 ことを特徴とするトラッキング制御装置。