JP2002140876A

JP2002140876A - 情報記録再生装置

Info

Publication number: JP2002140876A
Application number: JP2000336159A
Authority: JP
Inventors: Shinya Imura; 進也井村; Atsushi Okuyama; 淳奥山; Kazuaki Soma; 万哲相馬
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2002-05-17

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、繰り返し制御の追従性能を高く
し、かつ、エラー信号を正確に検出できない時や、ロー
パスフィルタを通過した信号の周期性が低い時も、その
１周後に繰り返し制御を行うことができる、情報記録再
生装置を提供することを課題とする。【解決手段】ローパスフィルタ４を通過したエラー信
号Ｅ_rもしくは駆動信号Ｄ_rを、遅延手段６により、記録
媒体の回転周期よりもローパスフィルタ４による遅延時
間分だけ小さい時間遅延して、ローパスフィルタ４を通
過していないエラー信号もしくは駆動信号に加算し、新
たにエラー信号もしくは駆動信号とする。また、遅延手
段６は、記録媒体の回転周期分遅延した信号も出力し、
エラー信号を正確に検出できない時や、ローパスフィル
タを通過した信号の周期性が低い時は、遅延手段により
記録媒体の回転周期分遅延した信号を、再度、遅延手段
に入力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置、
光磁気ディスク装置、磁気ディスク装置など、ヘッドに
より記録媒体に情報を記録もしくは再生する情報記録再
生装置に関するものであり、特に、記録媒体とヘッドの
相対位置のずれを小さくする情報記録再生装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】情報記録再生装置の、記録媒体とヘッド
の相対位置のずれの原因の１つとして、記録媒体が回転
することによって生じる、周期的な外乱が挙げられる。
これには回転に同期した回転同期振動や面ぶれ振動等が
ある。この周期的な外乱に対する追従性能を向上させる
方法として、繰り返し制御が広く知られている。繰り返
し制御は、エラー信号を記録媒体の回転周期分遅延し
て、遅延していないエラー信号に加算し、加算後の信号
を新たにエラー信号として、安定化補償器へ出力する制
御である。この繰り返し制御については、例えば、計測
自動制御学会編「繰り返し制御」（中野道雄他共著）
に詳しく記述されている。

【０００３】ところで、情報記録再生装置のような、制
御対象が真にプロパー、もしくはそれに近い系は、エラ
ー信号そのものを遅延する繰り返し制御を行うと、制御
の安定性が失われやすいことが、同書に記述されてい
る。この問題を解決するために、エラー信号中に含まれ
る高周波成分を除去するローパスフィルタを設けて、ロ
ーパスフィルタを通過した信号を遅延して、ローパスフ
ィルタを通過していないエラー信号に加算することで、
安定性を確保できることが、同書に記述されている。ま
た、ローパスフィルタを通過した信号を遅延する場合
は、ローパスフィルタによる位相遅れ（時間遅れ）が存
在するので、遅延時間は、記録媒体の回転周期と同じ時
間にするよりも、記録媒体の回転周期よりもローパスフ
ィルタによる遅延時間分だけ小さい時間とした方が、追
従性能が高くなることが、同書に記述されている。

【０００４】ところで、シークを行っている時や、記録
媒体に傷や欠陥がある時など、エラー信号を正確に検出
できない時は、正確なエラー信号を遅延手段に入力する
ことができず、その１周後は、たとえその時はエラー信
号を正確に検出できていたとしても、安定化補償器によ
る通常制御のみで、繰り返し制御を行うことができな
い。この問題を解決するために、特開平１１―８６３０
９号に記載されている光ディスク制御装置は、トラック
ジャンプもしくはフォーカスジャンプを行う時など、エ
ラー信号を正確に検出できない時は、遅延手段により記
録媒体の回転周期分遅延した信号を、再度、遅延手段に
入力する構成としている。この構成により、エラー信号
を正確に検出できない時も、その１周後に繰り返し制御
を行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】制御の安定性を確保す
るために、ローパスフィルタを設け、また、追従性能を
高くするために、遅延時間を記録媒体の回転周期よりも
ローパスフィルタによる遅延時間分だけ小さい時間とす
る場合に、遅延手段の長さ（容量）を記録媒体の回転周
期分よりも短く（小さく）すると、遅延手段に１周前の
信号が残っていないので、エラー信号を正確に検出でき
ない時や、ローパスフィルタを通過した信号の周期性が
低い時に、１周前の信号を、再度、遅延手段に入力する
ことができず、その１周後に繰り返し制御を行うことが
できない。

【０００６】そこで、本発明の目的は、遅延時間を記録
媒体の回転周期よりもローパスフィルタによる遅延時間
分だけ小さい時間として、追従性能を高くし、かつ、エ
ラー信号を正確に検出できない時や、ローパスフィルタ
を通過した信号の周期性が低い時に、１周前の信号を、
再度、遅延手段に入力することができ、その１周後に繰
り返し制御を行うことができる、情報記録再生装置を提
供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転する記録
媒体と、この記録媒体に情報を記憶もしくは再生するた
めのヘッドと、前記記録媒体とヘッドとの相対位置のず
れを示すエラー信号を検出する検出手段と、このエラー
信号を小さくするような駆動信号の発生手段と、この駆
動信号に基づいて前記ヘッドを駆動する駆動手段と、を
備える情報記録再生装置において、前記検出手段の出力
側に設けた、上記エラー信号と第１の信号とを加算する
加算手段と、この加算手段の出力信号を取り込みその中
の高周波成分を除去するローパスフィルタと、第２の信
号を入力とし、この第２の信号を前記記録媒体の回転周
期分遅延して出力する第１の出力端子と、第２の信号を
前記記録媒体の回転周期よりも前記ローパスフィルタに
よる遅延時間分だけ小さい時間遅延して出力する第２の
出力端子と、を持つ遅延手段と、前記ローパスフィルタ
の出力信号か第１の出力端子の出力信号かのいずれかを
選択して、上記第２の信号として遅延手段に入力するス
イッチと、前記第２の出力端子の出力信号を、加算手段
への前記第１の信号として供給する手段と、を備える情
報記録再生装置を開示する。

【０００８】更に本発明は、回転する記録媒体と、この
記録媒体に情報を記録もしくは再生するためのヘッド
と、前記記録媒体とヘッドとの相対位置のずれを示すエ
ラー信号を検出する検出手段と、このエラー信号を小さ
くするような駆動信号の発生手段と、この駆動信号に基
づいて前記ヘッドを駆動する駆動手段と、を備える情報
記録再生装置において、前記発生手段の出力側に設け
た、上記駆動信号と第１の信号とを加算する加算手段
と、この加算手段の出力信号を取り込みその中の高周波
成分を除去するローパスフィルタと、第２の信号を入力
とし、この第２の信号を前記記録媒体の回転周期分遅延
して出力する第１の出力端子と、第２の信号を前記記録
媒体の回転周期よりも前記ローパスフィルタによる遅延
時間分だけ小さい時間遅延して出力する第２の出力端子
と、を持つ遅延手段と、前記ローパスフィルタの出力信
号か第１の出力端子の出力信号かのいずれかを選択し
て、上記第２の信号として遅延手段に入力するスイッチ
と、前記第２の出力端子の出力信号を、加算手段への前
記第１の信号として供給する手段と、を備える情報記録
再生装置を開示する。

【０００９】更に本発明は、スイッチを切り替えるため
の切替制御手段を設け、この切替制御手段は、前記エラ
ー信号を検出でき、かつ、前記ローパスフィルタの出力
信号の周期性が高い時は、前記ローパスフィルタの出力
信号を選択出力するように、前記エラー信号を検出でき
ない時又は前記ローパスフィルタの出力信号の周期性が
低い時は、第１の出力端子からの出力信号を選択出力す
るように、スイッチを制御するものとした情報記録再生
装置を開示する。

【００１０】更に本発明は、スイッチを切り替えるため
の切替制御手段を設け、この切替制御手段は、前記第１
の出力端子からの出力信号Ｖ₁とローパスフィルタの出
力信号Ｖ₂との大小を比較し、その差分の絶対値｜Ｖ₁−
Ｖ₂｜が許容値δより大であれば前記スイッチが出力信
号Ｖ₁を選択出力するようにし、許容値δより小であれ
ば前記スイッチが出力信号Ｖ₂を選択出力するように、
スイッチを制御するものとした記録再生装置を開示す
る。

【００１１】更に本発明は、第２の出力端子に代わって
信号を補間手段の出力端子を新しい第２の出力端子と
し、この信号補間手段の入力端子には、前記元の第２の
出力端子の取り出し位置の前後の遅延部からの出力端子
を接続するものとした情報記録再生装置を開示する。

【００１２】更に本発明は、遅延手段は、少なくとも前
記記録媒体の１周分の信号を記憶できる長さ（容量）を
有するディジタルメモリであり、等間隔の時間もしくは
前記記録媒体の回転角度ごとに信号を記憶して、時間も
しくは前記記録媒体の回転角度に応じて信号を遅延して
出力することを特徴とする情報記録再生装置を開示す
る。

【００１３】更に本発明は、発生手段は、安定化補償器
とし、安定化補償器は、定常ゲイン手段と位相遅れ補償
器と位相進み補償器とノッチフィルタとが直列接続され
ているものとする情報記憶再生装置を開示する。

【００１４】更に本発明は、エラー検出手段と加算手段
との間に、エラー検出信号を通過させるか否かのスイッ
チを設け、このスイッチは、エラー信号を検出できると
きにはエラー検出信号を通過させ、エラー信号を検出で
きないときにはエラー検出信号を通過させないように切
替制御を受けるものとした情報記録再生装置を開示す
る。

【００１５】更に本発明は、記録媒体に情報を記録もし
くは再生するためのヘッドと、前記記録媒体と前記ヘッ
ドの相対位置のずれを表すエラー信号を検出するエラー
信号検出手段と、前記エラー信号の絶対値を小さくする
方向へ前記ヘッドを駆動するための駆動信号を算出する
安定化補償器と、前記駆動信号により前記ヘッドを駆動
する駆動手段から構成される情報記録再生装置におい
て、前記エラー信号の周波数スペクトラムに対する、前
記駆動信号の周波数スペクトラムの比率は、前記記録媒
体の回転周波数の整数倍の周波数では、その前後の周波
数に比べて大きく、かつ、前記エラー信号を正確に検出
できない時や前記エラー信号の周期性が低い時の前記駆
動信号の周波数スペクトラムは、前記記録媒体の回転周
波数の整数倍の周波数では、前記エラー信号を正確に検
出でき前記エラー信号の周期性が高い時の前記駆動信号
の周波数スペクトラムとほぼ等しいことを特徴とする情
報記録再生装置を開示する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、繰り返し制御を使用した
本発明の情報記録（記憶と同義）再生装置の第１の実施
の形態である。この情報記録再生装置は、エラー信号検
出手段１、安定化補償器２、制御対象（ヘッド又はヘッ
ドを駆動する回転軸やそのアクチュエータ）３、ローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）４、スイッチ５、遅延手段６、ス
イッチ７、加算手段８、切替制御手段１０、１１より成
る。エラー信号検出手段１は、目標値とヘッド位置の差
を検出し、その差を表すエラー信号Ｅ_rを出力する。こ
こで、目標値とは、情報を記録もしくは再生するトラッ
クの位置や、レーザ焦点が合う位置など、ヘッドが追従
する際の目標値である。安定化補償器２は、加算器８か
ら出力された信号をもとに、ヘッドを駆動するための駆
動信号Ｄ_rを出力する。この安定化補償器２は、サーボ
の追従性能と安定性を考慮して設計されたものであり、
例えば、図４に示すように定常ゲイン部２１、位相遅れ
補償器２２、位相進み補償器２３、ノッチフィルタ２４
などで構成する。ここで、各要素２１〜２４の伝達関数
はそれぞれ例えば下記となる。要素２１：Ｋ要素２２：（ｓ＋Ｚ₁）／（ｓ＋Ｐ₁）要素２３：（ｓ＋Ｚ₂）／（ｓ＋Ｐ₂）要素２４：（ｓ²＋２ξ₁ｗ_n＋ｗ² _n）／（ｓ²＋２ξ₂ｗ_n
＋ｗ² _n）

【００１７】制御対象３は、駆動信号Ｄ_rをもとに、ヘ
ッドの位置決めを行う。制御対象３の伝達関数的な特性
は、駆動信号Ｄ_rからヘッド位置までの特性であり、図
示しない駆動手段やヘッドなどの特性を含んでいる。

【００１８】ローパスフィルタ４は、加算器８から出力
された信号の高周波成分を除去する。これは、繰り返し
制御の安定性を確保するためのものである。ローパスフ
ィルタのカットオフ周波数は、制御の安定性を十分に確
保できる周波数に設定する。具体的には、安定化補償器
と制御対象の一巡伝達関数をＧ（ｓ）とすると、すべて
の周波数でローパスフィルタのゲインが（１＋Ｇ
（ｓ））のゲインよりも小さくなるように設定する。例
えば、約２ｋＨｚよりも小さくなるように設定する。後
述の図６、図７では１ｋＨｚの例としている。このロー
パスフィルタ４は、後述する遅延手段６が記録媒体の回
転周期よりもローパスフィルタによる遅延時間分だけ小
さい時間遅延した遅延出力Ｖ₂₁（又はＶ₂₂）を出すこと
を考慮して、すべての周波数で同じ時間だけ遅延するフ
ィルタ（直線位相フィルタ）であることが望ましい。し
かし、直線位相フィルタを構成することが困難な場合
は、その特性と近いフィルタ、例えばバタワース型フィ
ルタなどで構成し、その遅延時間は、その位相特性に最
も近い直線位相フィルタの遅延時間と同じであると解釈
する。

【００１９】遅延手段用スイッチ５は、制御手段１０に
よって切替制御されるものであって、制御手段１０は、エ
ラー信号を正確に検出でき、かつ、ローパスフィルタ４
を通過した信号の周期性が高い時は、ローパスフィルタ
４を通過した信号Ｖ₁を遅延手段６への入力信号Ｖとす
るようにスイッチ５を制御する。更に、制御手段１０は、
エラー信号を正確に検出できない時や、ローパスフィル
タ４を通過した信号の周期性が低い時は、遅延手段６に
より記録媒体の回転周期分遅延した信号Ｖ₂（＝Ｖ₂₀）
を、再度、遅延手段６への入力信号Ｖとするようにスイ
ッチ５を制御する。この構成により、エラー信号を正確
に検出できない時や、ローパスフィルタ４を通過した信
号の周期性が低い時も、その１周後に繰り返し制御を行
うことができる。

【００２０】制御手段１０でのエラー信号を正確に検出
できない時とは、例えば、シークを行っている時や、記
録媒体に傷や欠陥がある時である。記録媒体に傷や欠陥
があることは、例えば光ディスク装置であれば、傷や欠
陥を示すディフェクト信号Ｄ _fを検出すること又は監視
することによって検出判断することができる。ローパス
フィルタ４を通過した信号の周期性が低い時とは、例え
ば、外部から一時的な衝撃が加わった時や、シークなど
の影響で一時的な振動が生じた時である。ローパスフィ
ルタ４を通過した信号の周期性が低いことは、例えば、
その信号Ｖ₁と記憶しておいた１周前の信号Ｖ₂（＝
Ｖ₂₀）との差の絶対値が、あらかじめ設定した閾値δを
超えたことを判定することによって判断することができ
る。ここで、閾値δとは、誤差の許容値を決める基準値
であり、振幅に対する比率（パーセンテージ）で示した
値である。

【００２１】制御手段１０での、この周期性の有無によ
る判定論理を以下に示す。（１）、｜Ｖ₁−Ｖ₂｜＜δであれば、周期性があるとし
て、制御手段１０は、遅延手段６への入力信号Ｖとして、
Ｖ₁を選択するようスイッチ５を制御する。（２）、｜Ｖ₁−Ｖ₂｜≧δであれば、周期性がないとし
て、制御手段１０は、遅延手段６への入力手段Ｖとして、
Ｖ₂（＝Ｖ₂₀）を選択する。制御手段１０で、エラー信号
を検出できるか否かの条件をも加味するには、前述のデ
ィフェクト検出信号Ｄ_fを取り込み以下の判定論理を採
用する。（１）、ディフェクト検出信号Ｄ_f無し（即ち、エラー信
号検出可）で、且つ｜Ｖ₁−Ｖ₂｜＜δ（周期性あり）
で、Ｖ＝Ｖ₁となるようにスイッチ５を制御する。（２）、ディフェクト検出信号Ｄ_f有り（即ち、エラー信
号検出不可）、又は｜Ｖ₁−Ｖ₂｜≧δ（周期性なし）
で、Ｖ＝Ｖ₂となるようにスイッチ５を制御する。制御
手段１０で、ディフェクト信号Ｄ_fを加味することが好
ましいが、ディフェクト信号Ｄ_fの発生がないとか極端
に少ないとか、ディフェクト信号を無視するとかであれ
ば、（Ｖ₁−Ｖ₂）とδとの大小比較結果でＶ₁、Ｖ₂の選択
をすればよい。

【００２２】遅延手段６は、記録媒体の回転周期分遅延
した信号Ｖ₂₀と、記録媒体の回転周期よりもローパスフ
ィルタ４による遅延時間分だけ小さい時間遅延した信号
Ｖ₂₁を出力する。つまり、記録媒体の回転周期をＬ₁、
ローパスフィルタ４の遅延時間をＬ₂とすると、Ｌ₁遅延
した信号Ｖ₂₀と、（Ｌ₁−Ｌ₂）遅延した信号Ｖ₂₁を出力
する。この遅延手段６は、少なくとも記録媒体の１周分
Ｌ₁の信号を記憶できる長さ（容量）を有するディジタ
ルメモリで構成する。この詳細を図２に示す。

【００２３】図２に示す遅延手段６は、複数の遅延素子
６０から構成され、各遅延素子には、等間隔の時間もし
くは記録媒体の回転角度ごとの信号が記憶される。その
長さ（容量）の合計は、少なくとも記録媒体の１周分Ｌ
₁の信号を記憶できる容量である。図２の右側から遅延
手段６に新たな信号が入力されると、各遅延素子内の値
は、それぞれ図の左側の方向に１つずつ移動（シフト）
される。そして、記録媒体の回転周期分遅延したところ
にある遅延素子６ａの値と、記録媒体の回転周期よりも
ローパスフィルタ４による遅延時間分だけ小さい時間遅
延したところにある遅延素子６ｂの値を、信号Ｖ₂₀、Ｖ
₂₁として遅延手段６の外部に出力する。

【００２４】等間隔の記録媒体の回転角度ごとの信号を
記憶する場合は、１周遅延したところにある遅延素子の
値と、１周よりも、ローパスフィルタ４の遅延時間とそ
の時の記録媒体の角速度の積にあたる角度分だけ小さい
角度遅延したところにある遅延素子の値を、遅延手段６
の外部に出力する。記録媒体の角速度が変化する場合
は、記録媒体の角速度の変化に合わせて、値を出力する
遅延素子を変える構成にする。また、各遅延素子内の値
を移動するのではなく、入出力する遅延素子のアドレス
を示すポインタを設けて、そのポインタを移動しても良
い。また、等間隔の時間ごとの信号を記憶する場合は、
記憶する信号を、サンプリングしたすべての信号として
も良いが、一定時間ごとに間引いた信号としても良い。
また、一定時間ごとに間引いた信号を記憶する場合や、
等間隔の記録媒体の回転角度ごとの信号を記憶する場合
は、図３のように、補間手段６１を設けて、信号を出力
する際に、記憶素子６ｂの前後の複数の遅延素子（例え
ば６ｃ、６ｄ）の値を用いて、記憶していない時間もし
くは記録媒体の回転角度の信号を、線形もしくは非線型
に補間し、その出力Ｖ₂₂を、図１の出力Ｖ₂₁に代わって
出す。

【００２５】加算器用スイッチ７は、エラー信号Ｅ_rを
正確に検出できる時は、エラー信号検出手段１から出力
されたエラー信号Ｅ_rを加算器８に入力するように制御
され、エラー信号Ｅ_rを正確に検出できない時は、エラ
ー信号検出手段１から出力されたエラー信号を加算器８
に入力しないように制御される。この構成により、誤っ
たエラー信号によりヘッドが駆動されることを防ぐこと
ができる。このスイッチ７は、制御手段１１によってＯ
Ｎ／ＯＦＦの制御を受ける。即ち、エラー信号Ｅ_rを正
確に検出できるか否かを前述のディフェクト信号Ｄ_fに
よって判定しようとする場合には、判定手段１１はディ
フェクト信号Ｄ_fを取り込み、信号Ｄ_fが有れば（エラー
信号検出不可であれば）スイッチ７をＯＦＦとし、信号
Ｄ_fが無ければ（エラー信号検出可であれば）、スイッ
チ７をＯＮとする。加算器８は、加算器用スイッチ７か
らの信号と、遅延手段６により記録媒体の回転周期より
もローパスフィルタ４による遅延時間分だけ小さい時間
遅延した信号Ｖ₂₁（又はＶ₂₂）を、加算して出力する。

【００２６】図５、図６、図７を用いて、遅延時間を記
録媒体の回転周期よりもローパスフィルタによる遅延時
間分だけ小さい時間とした繰り返し制御の効果を説明す
る。図５は繰り返し制御を用いない場合、図６は遅延時
間を記録媒体の回転周期とした繰り返し制御を用いた場
合（例えば特開平１１−８６３０９号の例）、図７は本
発明の実施態様による遅延時間を記録媒体の回転周期よ
りもローパスフィルタによる遅延時間分だけ小さい時間
とした繰り返し制御を用いた場合の、エラー信号の周波
数スペクトラムをシミュレーションで求めた結果であ
る。繰り返し制御を用いた時のローパスフィルタは、ど
ちらも、カットオフ周波数が１ｋＨｚの、２次のバタワ
ース型フィルタとした。繰り返し制御を用いない場合の
図５と、遅延時間を記録媒体の回転周期とした繰り返し
制御を用いた場合の図６を比べると、低い周波数では、
繰り返し制御の効果により、図６に示すエラー信号の方
が小さいが、ローパスフィルタのカットオフ周波数以降
では、繰り返し制御を用いた場合はローパスフィルタの
位相遅れの影響を受るので、図６に示すエラー信号の方
が大きくなる。ところが、遅延時間を記録媒体の回転周
期よりもローパスフィルタによる遅延時間分だけ小さい
時間とした繰り返し制御を用いた場合の、図７に示すエ
ラー信号は、すべての周波数で、図５や図６に示すエラ
ー信号よりも小さくなる。この様に、本発明の情報記録
再生装置は、繰り返し制御の遅延時間を、記録媒体の回
転周期よりもローパスフィルタによる遅延時間分だけ小
さい時間とすることで、追従性能を高くすることができ
る。

【００２７】図８（ａ）、（ｂ）はスイッチ５、７の切
り替え例を示す。図８（ａ）は、ディフェクト信号Ｄ_f
が途中でＯＮ（欠陥あり）となった例、図８（ｂ）はデ
ィフェクト信号Ｄ_fがＯＦＦ（欠陥なし）の例を示す。
図８（ａ）では、更に、｜Ｖ₁−Ｖ₂｜＜δとしており、
図８（ｂ）では途中で｜Ｖ₁−Ｖ₂｜＞δとなる事例の発
生する例を示している。図８（ａ）では、ディフェクト
信号Ｄ_fがＯＮになるタイミングに同期して、ＳＷ７は
ＯＦＦ、ＳＷ５はＶ₂選択となり、図８（ｂ）では｜Ｖ₁
−Ｖ₂｜＞δになるタイミングに同期してＳＷ５はＶ₂選
択となる。

【００２８】図９は、本発明の情報記録再生装置の第２
の実施の形態である。以下、図９に示す情報記録再生装
置について説明する。第１の実施の形態では、加算器８
に入力する信号は、エラー信号検出手段１から出力され
たエラー信号であるが、第２の実施の形態では、加算器
８に入力する信号は、安定化補償器２から出力された駆
動信号である。そして、加算器８から出力された信号が
新たに駆動信号となり、制御対象３へ出力される。加算
器用スイッチ７は、安定化補償器２と加算器８の間に置
き、安定化補償器２から出力された駆動信号を加算器８
に入力するかどうかを制御手段２１の制御によって切り
替える。この制御手段２１は図１の制御手段１１と同一
の判定論理である。加算器用スイッチ７を、エラー信号
検出手段１と安定化補償器２の間に置いて、エラー信号
検出手段１から出力されたエラー信号を安定化補償器２
に入力するかどうかを切り替えても良い。図９に示すこ
れらの構成によっても、第１の実施の形態と同様の効果
を得ることができる。

【００２９】繰り返し制御では、エラー信号の周波数ス
ペクトラムに対する、駆動信号の周波数スペクトラムの
比率は、記録媒体の回転周波数の整数倍の周波数では、
その前後の周波数に比べて大きいことが一般的な性質で
ある。そして、本発明では、記録媒体の回転周期よりも
ローパスフィルタによる遅延時間分だけ小さい時間遅延
を行うことにより、ディスクの回転周波数の整数倍の周
波数に対する追従性能が向上し、その結果、エラー信号
から駆動信号までの伝達関数の周波数スペクトラムに、
上記の性質が表れる。更に、本発明では、異常時（エラ
ー信号を正確に検出できない時やエラー信号の周期性が
低い時）も、繰り返し制御を行っている時と同様な制御
を行うことができる故に、エラー信号を正確に検出でき
ない時や前記エラー信号の周期性が低い時の駆動信号の
周波数スペクトラムは、記録媒体の回転周波数の整数倍
の周波数では、前記エラー信号を正確に検出できエラー
信号の周期性が高い時の駆動信号の周波数スペクトラム
とほぼ等しい。このように、本発明によれば、エラー信
号の周波数スペクトラムに対する、駆動信号の周波数ス
ペクトラムの比率は、記録媒体の回転周波数の整数倍の
周波数では、その前後の周波数に比べて大きく、かつ、
エラー信号を正確に検出できない時や前記エラー信号の
周期性が低い時の駆動信号の周波数スペクトラムは、記
録媒体の回転周波数の整数倍の周波数では、前記エラー
信号を正確に検出でき前記エラー信号の周期性が高い時
の駆動信号の周波数スペクトラムとほぼ等しい。

【００３０】ディフェクト信号Ｄ_fは、欠陥を示す信号
であるが、これは欠陥の有無を監視して検出発生する
例、読み出しデータや書き込みデータを監視して検出発
生する例、記録媒体に対してソフト的やシステム的に監
視して検出発生する例、等種々である。従って、本発明
でのディフェクト信号とは広い概念であり、エラー信号
を正確に検出できるか否かを判断できる全ての種類の信
号を含むとみるべきである。但し、正確にとは、検出の
程度の問題であり、繰り返し制御を可能にできるような
エラー信号の検出という意味である。

【００３１】

【発明の効果】本発明の情報記録再生装置は、繰り返し
制御の遅延時間を、記録媒体の回転周期よりもローパス
フィルタによる遅延時間分だけ小さい時間とすること
で、追従性能を高くすることができる。また、正しいエ
ラー信号が得られない時や、ローパスフィルタを通過さ
せた信号の周期性が低い時も、１周前に遅延手段に入力
した信号を遅延手段に再度入力することができるので、
その１周後に繰り返し制御を行うことができ、追従性能
を高く保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録再生装置の第１の実施の形態
を示すブロック線図である。

【図２】本発明の遅延手段の一例を示すブロック線図で
ある。

【図３】本発明の遅延手段の別の一例を示すブロック線
図でる。

【図４】安定化補償器のブロック線図である。

【図５】従来の、繰り返し制御を用いない情報記録再生
装置を用いた場合の、エラー信号の周波数スペクトラム
である。

【図６】従来の、遅延時間を記録媒体の回転周期とした
繰り返し制御を用いる情報記録再生装置を用いた場合
の、エラー信号の周波数スペクトラムである。

【図７】本発明の情報記録再生装置を用いた場合の、エ
ラー信号の周波数スペクトラムである。

【図８】スイッチ５、７の切替制御例図である。

【図９】本発明の情報記録再生装置の第２の実施の形態
を示すブロック線図である。

【符号の説明】

１エラー信号検出手段２安定化補償器３制御対象４ローパスフィルタ５遅延手段用スイッチ６遅延手段７加算器用スイッチ８加算器１０、１１切替制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者相馬万哲東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式会社日立製作所半導体グループ内Ｆターム(参考） 5D096 RR06 RR15 RR18 5D118 AA13 BA01 CA05 CB06 CD01 CD09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転する記録媒体と、この記録媒体に情
報を記憶もしくは再生するためのヘッドと、前記記録媒
体とヘッドとの相対位置のずれを示すエラー信号を検出
する検出手段と、このエラー信号を小さくするような駆
動信号の発生手段と、この駆動信号に基づいて前記ヘッ
ドを駆動する駆動手段と、を備える情報記録再生装置に
おいて、前記検出手段の出力側に設けた、上記エラー信号と第１
の信号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号を取り込みその中の高周波成分
を除去するローパスフィルタと、第２の信号を入力とし、この第２の信号を前記記録媒体
の回転周期分遅延して出力する第１の出力端子と、第２
の信号を前記記録媒体の回転周期よりも前記ローパスフ
ィルタによる遅延時間分だけ小さい時間遅延して出力す
る第２の出力端子と、を持つ遅延手段と、前記ローパスフィルタの出力信号か第１の出力端子の出
力信号かのいずれかを選択して、上記第２の信号として
遅延手段に入力するスイッチと、前記第２の出力端子の
出力信号を、加算手段への前記第１の信号として供給す
る手段と、を備える情報記録再生装置。
【請求項２】回転する記録媒体と、この記録媒体に情
報を記録もしくは再生するためのヘッドと、前記記録媒
体とヘッドとの相対位置のずれを示すエラー信号を検出
する検出手段と、このエラー信号を小さくするような駆
動信号の発生手段と、この駆動信号に基づいて前記ヘッ
ドを駆動する駆動手段と、を備える情報記録再生装置に
おいて、前記発生手段の出力側に設けた、上記駆動信号と第１の
信号とを加算する加算手段と、この加算手段の出力信号を取り込みその中の高周波成分
を除去するローパスフィルタと、第２の信号を入力とし、この第２の信号を前記記録媒体
の回転周期分遅延して出力する第１の出力端子と、第２
の信号を前記記録媒体の回転周期よりも前記ローパスフ
ィルタによる遅延時間分だけ小さい時間遅延して出力す
る第２の出力端子と、を持つ遅延手段と、前記ローパスフィルタの出力信号か第１の出力端子の出
力信号かのいずれかを選択して、上記第２の信号として
遅延手段に入力するスイッチと、前記第２の出力端子の
出力信号を、加算手段への前記第１の信号として供給す
る手段と、を備える情報記録再生装置。
【請求項３】前記スイッチを切り替えるための切替制
御手段を設け、この切替制御手段は、前記エラー信号を
検出でき、かつ、前記ローパスフィルタの出力信号の周
期性が高い時は、前記ローパスフィルタの出力信号を選
択出力するように、前記エラー信号を検出できない時又
は前記ローパスフィルタの出力信号の周期性が低い時
は、第１の出力端子からの出力信号を選択出力するよう
に、スイッチを制御するものとした請求項１又は２の情
報記録再生装置。
【請求項４】前記スイッチを切り替えるための切替制
御手段を設け、この切替制御手段は、前記第１の出力端
子からの出力信号Ｖ₁とローパスフィルタの出力信号Ｖ₂
との大小を比較し、その差分の絶対値｜Ｖ₁−Ｖ₂｜が許
容値δより大であれば前記スイッチが出力信号Ｖ₁を選
択出力するようにし、許容値δより小であれば前記スイ
ッチが出力信号Ｖ₂を選択出力するように、スイッチを
制御するものとした請求項１又は２の情報記録再生装
置。
【請求項５】前記第２の出力端子に代わって信号補間
手段の出力端子を新しい第２の出力端子とし、この信号
補間手段の入力端子には、前記元の第２の出力端子の取
り出し位置の前後の遅延部からの出力端子を接続するも
のとした請求項１又は２の情報記録再生装置。
【請求項６】前記遅延手段は、少なくとも前記記録媒
体の１周分の信号を記憶できる長さ（容量）を有するデ
ィジタルメモリであり、等間隔の時間もしくは前記記録
媒体の回転角度ごとに信号を記憶して、時間もしくは前
記記録媒体の回転角度に応じて信号を遅延して出力する
ことを特徴とする請求項１又は２の情報記録再生装置。
【請求項７】上記発生手段は、安定化補償器とし、安
定化補償器は、定常ゲイン手段と位相遅れ補償器と位相
進み補償器とノッチフィルタとが直列接続されているも
のとする請求項１又は２の情報記憶再生装置。
【請求項８】上記エラー検出手段と加算手段との間
に、エラー検出信号を通過させるか否かのスイッチを設
け、このスイッチは、エラー信号を検出できるときには
エラー検出信号を通過させ、エラー信号を検出できない
ときにはエラー検出信号を通過させないように切替制御
を受けるものとした請求項１〜７のいずれかに記載の情
報記録再生装置。
【請求項９】記録媒体に情報を記録もしくは再生する
ためのヘッドと、前記記録媒体と前記ヘッドの相対位置
のずれを表すエラー信号を検出するエラー信号検出手段
と、前記エラー信号の絶対値を小さくする方向へ前記ヘ
ッドを駆動するための駆動信号を算出する安定化補償器
と、前記駆動信号により前記ヘッドを駆動する駆動手段
から構成される情報記録再生装置において、前記エラー信号の周波数スペクトラムに対する、前記駆
動信号の周波数スペクトラムの比率は、前記記録媒体の
回転周波数の整数倍の周波数では、その前後の周波数に
比べて大きく、かつ、前記エラー信号を正確に検出でき
ない時や前記エラー信号の周期性が低い時の前記駆動信
号の周波数スペクトラムは、前記記録媒体の回転周波数
の整数倍の周波数では、前記エラー信号を正確に検出で
き前記エラー信号の周期性が高い時の前記駆動信号の周
波数スペクトラムとほぼ等しいことを特徴とする情報記
録再生装置。