JP2009146491A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
光ディスク装置のサーボ制御において、繰り返し制御を開始する際のサーボ追従性能を向上することである。さらに、前記繰り返し制御を用いることで、安定したサーボ性能を有する光ディスク装置を提供することである。
【解決手段】
繰り返し制御を開始する際に所定の期間、ゲインが増加したサーボ特性に変更して、繰り返し制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光ディスクに情報を記録再生する光ディスク装置に関する。

光ディスク装置におけるサーボ追従偏差の要因の一つとして、光ディスク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。このような周期的な外乱への追従性能を向上させる方法として、従来から繰り返し制御が知られている（例えば特許文献１）。

しかし特許文献１によれば、繰り返し制御方式では、一回転前の位置誤差信号を用いて回転同期振動を圧縮する制御出力を生成するので、繰り返し制御が動作して、一回転の間は、繰り返し制御の効果は現れないことが知られている。

そのため、シーク動作の直後にトラッキング制御モードに切り換える度に繰り返し補償器の内部のメモリにディスク１回転に相当する制御誤差信号が蓄積されるまで繰り返し補償器の効果は現れないという課題がある。この課題を解決するため、特許文献２では、シーク動作が完了してトラッキング動作を再び開始した直後は、繰り返し補償器はシーク動作開始前のトラッキング制御中に学習した値を初期値として学習を続ける手法が開示されている。

一方、光ディスクを回転した時に生じる周期的な外乱成分としては、偏芯・面ぶれ成分以外に、デビエーションと呼ばれる成分が存在することが知られている。特許文献３によれば「案内溝を有する光ディスクでは、ディスクスタンパの劣化やディスク形成不良などにより溝形状の不良部分（デビエーション）を有する場合がある。このようなディスクを高倍速で走行した場合、特に外周部において、溝反射信号に広帯域の特有のノイズ成分が混入する。」との記載がある。

特開平９−５０３０３号公報 特開２００３−２４９０４５号公報 特開２００７−２０７３９０号公報

フォーカス系・トラッキング系の制御に用いるサーボエラー信号には、サーボ系が抑圧しきれない成分が残留誤差となって現れる。そのため、光ディスクに面ぶれ・偏芯が存在する場合、サーボエラー信号においては回転周波数の信号変動成分が観測される。同様に、光ディスクのトラックの部分的な歪み（以下、デビエーションと呼ぶ）が存在した場合には、サーボエラー信号に高周波数の信号変動として観測される。

図１０はデビエーション通過時のサーボエラー信号の模式図である。以下では、デビエーション通過時にサーボエラー信号に観測される、高周波数の信号変動成分のことをデビエーション成分と呼ぶ。図１０に示すように、サーボエラー信号には回転周波数で変動する偏芯・面ぶれ成分と、Ａで示すデビエーション成分とが含まれる。デビエーション成分は回転周期に同期して発生し、一回転周期ごとに略等しい信号変動波形となるという特徴がある。これはデビエーションが光ディスクの製造工程に起因する局所的な歪みであるため、光ディスク一回転中の特定の角度において発生し、また隣接するトラックにおいても略等しい形状でトラックが歪んでいるためである。また、デビエーションは局所的な歪であるため、光ディスク上の同じ角度であっても、第一の半径位置においてデビエーション成分が存在したとき、半径が異なる第二の半径位置においてはデビエーション成分が観測されなくなるという特徴がある。

このようなデビエーション成分は回転周期に同期した信号波形であるので、フーリエ変換により、回転周波数成分とその高次周波数の成分の和で表すことが出来る。そのため、繰り返し制御によって抑圧することが可能である。しかし前述したように、繰り返し制御は動作を開始してから少なくとも一回転の間は効果が現れず、前記フィードバック制御手段による抑圧しか行うことができないため、繰り返し制御の効果が現れた後の定常状態と比較して、サーボの抑圧度が不足するという課題がある。

光ディスク装置が追従するトラックのフォーカス方向・トラッキング方向の物理的な精度は、光ディスクの規格として規定されている。しかし実際には、規格を満足しないデビエーションを持った光ディスクが市場に存在する可能性がある。このような光ディスクに対応する場合には、規格で想定されているより優れた追従性能が光ディスク装置のサーボ性能として要求される。一方、所定の規格に準拠した光ディスクに対し前記規格以上の倍速で対応することで、記録・再生にかかる時間を短縮したいという要求がある。この場合にも、規格で想定されているより優れた追従性能が要求される。

上述したような、規格で想定されているより優れた追従性能が光ディスク装置のサーボ性能として要求される場合に、デビエーション成分のような高周波数の外乱に対して特に抑圧ゲインが不足し、最悪の場合には追従しきれずにサーボが外れる現象が発生することを本発明者は見出した。

このため、例えば高周波数のデビエーション成分が存在する領域へのシークを行った場合に、繰り返し制御の効果が現れるまでの一回転周期の間にデビエーション部分を通過することになり、サーボが外れてしまう危険性がある。また、サーボが外れなかった場合でも、繰り返し制御の効果が現れない状態では面振れ・偏芯成分やデビエーション成分に対する抑圧度が低下するため、リード性能が低下し、シーク後のアドレス情報を光ディスクから読み出せずにシーク動作が失敗する可能性がある。このように、繰り返し制御が動作を開始した後、一回転周期が経過する期間、サーボの抑圧度が不足する問題は、特にデビエーション成分が存在する半径位置で繰り返し制御を開始する場合に、サーボが外れるという重大な課題となる可能性がある。

繰り返し制御開始直後の追従性能を向上するための手法としては、前述したように特許文献２に開示された手法があるが、これはシーク前の周回にてメモリに記憶された回転同期成分がシーク後であっても変化していないことが前提である。デビエーションの場合には光ディスクの局所的なトラックの歪みであるため、シーク前の周回とは半径位置の異なる、シーク直後の周回では、エラー信号中の変動の仕方が異なってしまうため、特許文献２に開示された手法では抑圧効果は十分ではない。

以上の課題を鑑み、本発明の目的は、繰り返し制御を用いる光ディスク装置のトラック追従性能を向上させることである。

本発明の目的は、その一例として、繰り返し制御を開始した後、所定の期間にわたりフィードバック制御手段のサーボゲインを増加することで達成できる。

本発明によれば、光ディスク装置のトラック追従性能を向上させることができる。

以下に、本発明の光ディスク装置の実施例を、図を用いて説明する。

本発明はトラッキング制御、フォーカス制御共に適用可能であるが、ここではフォーカス制御を例に説明を行う。

本発明における実施例１について、以下に説明する。実施例１は、第一の課題を解決するための実施の形態である。

図１は本実施例の光ディスク装置の主要部分を示すブロック図である。

符号１０１は光ディスクであり、レーザ光の照射により情報の読み取り、消去、又は書き込みが行われる。

符号１０２は対物レンズであり、レーザ光を集光して光ディスク１０１の記録面にレーザの焦点を合わせる。

符号１０３は光ピックアップであり、図示していないフォーカスアクチュエータを備える。また、光ディスク１０１からの反射光を検出し、反射光量に応じた電気信号を出力する光検出器（図示していない）を備える。

符号１０４はスピンドルモータであり、光ディスク１０１を所定の線速度で回転駆動する。以下、回転周期をT_rotで表す。

符号１０５はフォーカスエラー信号生成回路であり、光ピックアップ１０３内の光検出器の出力信号から、フォーカスエラー信号Ｖ１０１を生成して出力する。

符号１０６は加算器であり、フォーカスエラー信号Ｖ１０１と、後述する記憶回路１１０から出力される信号を加算する。

符号１０７はフォーカス制御回路であり、加算器１０６の出力信号に対して、ゲイン及び位相の補償を行い、駆動信号Ｖ１０２を生成する。またフォーカス制御回路１０７は、後述する繰り返し制御回路１１１からの指示に従い、フィルタ特性を変更する。

符号１０８はドライバ回路であり、フォーカス制御回路１０７の出力する駆動信号Ｖ１０２を増幅し、光ピックアップ１０３内のフォーカスアクチュエータへ供給する。

符号１０９は回転同期信号生成回路であり、スピンドルモータ１０４の出力信号から、T_rot/Ｎ（Ｎ：自然数）の周期を持つ、デューティー比５０％の回転同期信号Ｖ１０３を生成する。

符号１１０は記憶回路であり、回転同期信号Ｖ１０３に基づき加算器１０６の出力信号を取り込み、１回転をＮ分割して信号の値を記憶する。また記憶した値を元に、サーボ系に入力される周期的な外乱を補償するための補償信号Ｖ１０４を出力する。また、後述する繰り返し制御回路１１１から出力されるメモリリセット信号Ｖ１０５に基づいて、記憶されている値を破棄する。

符号１１１は繰り返し制御回路であり、繰り返し制御を制御する。該繰り返し制御回路１１１は、メモリリセット信号Ｖ１０５によって、記憶回路１１０に記憶された値の破棄を指示する。また該繰り返し制御回路１１１は内部にカウンタを有し、所定の動作を実行してからの経過時間を計測する機能を有する。さらに該繰り返し制御回路１１１は回転周期信号Ｖ１０３を入力として、現在の回転周期を算出する。これは例えば、回転周期信号Ｖ１０３の立ち上がりをＮ回カウントするまでの経過時間を計測することで算出できる。繰り返し制御回路１１１は、例えば一般的なＣＰＵを用いることができる。

ここで、本実施例における記憶回路１１０の構成について、図２を用いて説明する。記憶回路１１０はメモリ素子２０１がＮ個、直列に接続された構成となっており、メモリ素子２０１は、例えばＤ−フリップフロップにより構成できる。記憶回路１１０はＮ番目のメモリ素子に記憶された値を出力する。

各メモリ素子２０１は回転同期信号Ｖ１０３の立ち上がりタイミングを検出すると、前段のメモリ素子が記憶していた値を後段のメモリ素子に移動する、シフトレジスタ動作を行う。このようにして、Ｎ個のメモリ素子２０１はT_rot/Ｎの時間間隔で順次更新される。また、記憶回路１１０を構成するＮ個のメモリ素子メモリ素子２０１は、メモリリセット信号Ｖ１０５の立ち上がりを検出すると、各メモリ素子が保持している値を破棄してゼロレベルを上書きする。以下では、各メモリ素子にゼロレベルを上書きする動作のことを、メモリ素子のリセットと呼ぶ。

本実施例では、記憶回路１１０を構成するメモリ素子の総数Ｎは、フォーカスエラー信号Ｖ１０１中に含まれるデビエーション成分の形状を記憶できるだけの十分な大きな数であるとする。

次に、本実施例におけるフォーカス制御回路１０７の構成について、図３を用いて説明する。フォーカス制御回路は可変ゲイン３０１、位相進み補償器３０２、位相遅れ補償器３０３が直列に接続された構成となっている。

ここで、フォローイング中など、定常状態において可変ゲイン３０１に設定される値のことを、定常ゲイン値と呼ぶことにする。また可変ゲイン３０１は、繰り返し制御回路１１１の指示に基づき、ゲインの値を変更する。

以下では、記憶回路１１０に信号の値を記憶する動作も含めて、「繰り返し制御」と定義する。上記定義に従えば、「繰り返し制御の開始」とは、「記憶回路１１０に加算器１０６の出力信号の記録を開始するタイミング」とする。また、「繰り返し制御を開始」した後、少なくとも１回転周期が経過して初めて、記憶回路１１０に光ディスク１回転分の信号の記憶が完了し、１回転前の周回で記憶した信号の値を元にした繰り返し制御の効果が現れだすことになる。

以下、図４に示すフローチャートに従って、本実施例における繰り返し制御開始時の繰り返し制御回路１１１の動作について説明する。

繰り返し制御を開始すると（ステップＳ４０１）、繰り返し制御回路１１１は、可変ゲイン３０１の値を増加させる（ステップＳ４０２）。

その後、記憶回路１１０のすべてのメモリ素子の値をリセットする（ステップＳ４０３）。ステップＳ４０３の後、１回転周期が経過するまでの間は補償信号Ｖ１０４としてメモリリセット後の値が読み出されるため、ゼロレベルが出力される。一方、ステップＳ４０３の後は記録回路１１０への信号の値の記録が開始されるため、ステップＳ４０３の後、１回転周期以上が経過すると、記憶回路１１０のＮ番目のメモリ素子まで信号の値が記録された状態となる。この結果、補償信号Ｖ１０４として１回転前の周回で記憶した信号の値を元にした信号が出力されだすことになる。即ち、本実施例においては、ステップＳ４０３が繰り返し制御の開始に相当する。

その後、メモリ素子の値をリセットしてから１回転周期が経過したかを判断する（ステップＳ４０４）。メモリ素子の値をリセットしてから１回転周期が経過していない場合（ステップＳ４０４でＮＯの場合）、ステップＳ４０４に戻る。一方、メモリ素子の値をリセットしてから１回転周期が経過した場合（ステップＳ４０４でＹＥＳの場合）、可変ゲイン３０１の値を定常ゲイン値に戻す（ステップＳ４０５）。ステップＳ４０５をもって、繰り返し制御開始時の一連の処理が完了する（ステップＳ４０６）。

本実施例による効果を、図５を用いて説明する。図５は、デビエーションが存在する光ディスク半径位置において繰り返し制御を開始した場合の模式図を表している。時間軸に関しては、メモリ素子２０１のリセットのタイミング（ステップＳ４０３に相当）をt=0として説明を行う。

本実施例においては、繰り返し制御を開始して記憶回路への信号の記憶を開始してから１回転周期が経過するまでの、繰り返し制御の効果が現れない期間（0≦t≦T_rot）において、可変ゲイン３０１の値が大きくなる。可変ゲイン３０１の値が大きくなることにより、フィードバック制御系のサーボゲインが大きくなるため、面振れ成分及びデビエーション成分のいずれに対しても、抑圧効果が大きくなる。

図５においてＡで示す破線は可変ゲイン３０１の値を増加しなかった場合のフォーカスエラー信号Ｖ１０１の変動を示している（ただし、0≦t≦Trotの周回のみ表示している）。これに対し本実施例では、0≦t≦T_rotの期間に可変ゲイン３０１の値を増加しているため、0≦t≦T_rotの期間にデビエーション部分を通過する際のフォーカスエラー信号Ｖ１０１の振られが小さく抑えられる。

一方、T_rot≦tの期間は、可変ゲイン３０１の値が定常ゲイン値に戻るものの、１回転前の周回で記憶した信号の値を元にした補償信号Ｖ１０４の出力が開始される。そのため、T_rot≦tの期間は繰り返し制御の効果が現れ始めて、デビエーション部分におけるエラー信号の振られが小さく抑えられる。

この結果、繰り返し制御を開始してから一回転周期の間にデビエーションが存在した場合であっても、追従性能を向上させることが出来る。

以上の説明ではフォーカス制御回路１０７内の可変ゲイン３０１を増加する動作としたが、可変ゲイン３０１でなく、位相進み補償器３０２、位相遅れ補償器３０３のフィルタ特性も合わせて変更しても構わない。その場合には、例えば図６のサーボゲイン線図に示すように、開ループサーボ特性が低域においてゲインが増加するようなフィルタ特性に変更すればよい。

図６において、f_rotは回転周波数を表し、デビエーション成分が含まれる周波数帯域をf₁<f<f₂（f：周波数）としている。図６に示したような、低域においてゲインが増加した開ループサーボ特性であれば、定常の開ループサーボ特性と比較して面振れ成分およびデビエーション成分に対する抑圧効果が増大することになるため、上記と同様の効果が得られる。図６に示したように、低域のみゲインが増加するサーボ特性は、例えば位相遅れ補償器３０３のフィルタ特性を、低域ゲインが増加する特性に変更することにより実現できる。

図６のように低域においてゲインが増加するフィルタ特性とすることにより、可変ゲイン３０１のみを用いてゲインを増加する場合と比して、サーボゲインの増加が低域の周波数成分のみに限定される。この結果として、２つの利点がある。１つは、高周波数域に存在するアクチュエータの副共振周波数におけるサーボゲインが増加しないため、副共振周波数でのサーボの安定性を確保できる点である。またもう１つの利点は、フォーカス制御回路１０７による不要な高周波成分の増幅が抑えられ、光ディスク装置の消費電流を少なくすることができる点である。

また、フォーカス制御回路１０７は複数のフィルタ回路を切り替える構成とすることで、フィルタ特性変更に要する時間をなくし、フィルタ特性変更時のサーボの安定性を確保することができる。

以上の説明ではメモリ素子の値をリセットしてから１回転周期の期間、可変ゲイン３０１を増加する動作とし、繰り返し制御の効果が現れだすと同時に可変ゲイン３０１を定常ゲイン値に戻す動作としたが、可変ゲイン３０１を増加する期間は１回転周期に限定されるものではなく、１回転周期以上の期間であっても構わない。即ち、繰り返し制御の効果が現れだすタイミング（t=T_rot）より後に、可変ゲイン３０１を定常ゲイン値に戻す動作であってもよい。

以上の動作により、実施例１による光ディスク装置は、繰り返し制御開始直後の追従性能不足を可変ゲイン３０１の増加によって補うことにより、サーボ系の追従性能を向上させることができる。

本発明における実施例２について、以下に説明する。

実施例１では、可変ゲイン３０１を増加した後、所定時間が経過した後に定常ゲイン値に戻す動作とした。しかし可変ゲイン３０１を増加した第一のサーボ特性と、可変ゲイン３０１を定常ゲイン値に戻し繰り返し制御を用いた第二のサーボ特性では、サーボ系の開ループゲイン特性に差がある。したがって、同一のトラック変位が入力されたときのエラー信号の変動波形は、いずれのサーボ特性を用いるかによって異なったものとなる。

このため、実施例１で説明した実施の形態では、可変ゲイン３０１を定常ゲイン値に戻し第二のサーボ特性に変更してから光ディスクが一回転する期間（図５におけるT_rot≦t＜2T_rot）は、１回転前（図５における0≦t＜T_rot）に第一のサーボ特性で通過した際のエラー信号変動波形を元に生成した補償信号Ｖ１０４をサーボループに加算して、繰り返し制御を行うことになる。この結果、特に可変ゲイン３０１を定常ゲイン値に戻した直後の周回（図５におけるT_rot≦t＜2T_rot）において、繰り返し制御の出力がエラー信号の変動を抑圧するばかりか、返って抑圧性能を悪化させてしまう可能性がある。

ただし、実施例１の形態において抑圧性能が悪化するかどうかは、可変ゲイン３０１の増加量や、繰り返し制御の抑圧性能、さらには光ディスク１０１に実際に存在するデビエーション成分の周波数やデビエーション通過時のエラー信号の変動波形形状等にも依存するため、実施例１で示した光ディスク装置であっても、必ず抑圧性能が悪化するとは限らない。

本実施例では、以上の問題を鑑み、繰り返し制御開始直後のサーボ安定性を向上させるための実施の形態である。

本実施例の光ディスク装置を示すブロック図は、実施例１のブロック図である図１と共通である。

以下、図７に示すフローチャートに従って、本実施例における繰り返し制御開始時の繰り返し制御回路１１１の動作について説明する。

繰り返し制御を開始すると（ステップＳ７０１）、繰り返し制御回路１１１は、可変ゲイン３０１の値を増加させる（ステップＳ７０２）。

その後、記憶回路１１０のすべてのメモリ素子の値をリセットする（ステップＳ７０３）。ステップＳ７０３の後、１回転周期が経過するまでの間は補償信号Ｖ１０４としてメモリリセット後の値が読み出されるため、ゼロレベルが出力される。一方、ステップＳ７０３の後は記録回路１１０への信号の値の記録が開始されるため、ステップＳ７０３の後、１回転周期以上が経過すると、記憶回路１１０のＮ番目のメモリ素子まで信号の値が記録された状態となる。この結果、補償信号Ｖ１０４として１回転前の周回で記憶した信号の値を元にした信号が出力されだすことになる。即ち、本実施例においては、ステップＳ７０３が繰り返し制御の開始に相当する。

その後、メモリ素子の値をリセットしてからＭ回転周期が経過したかを判断する（ステップＳ７０４）（Ｍ：自然数）。メモリ素子の値をリセットしてからＭ回転周期が経過していない場合（ステップＳ７０４でＮＯの場合）、可変ゲイン３０１の値を、メモリ素子のリセットからの経過時間に応じた値に変更する（ステップＳ７０５）。このとき、可変ゲイン３０１の値は経過時間と共に小さな値へと変更する。本実施例における可変ゲイン３０１の変更方法については後述する。

一方、メモリ素子の値をリセットしてからＭ回転周期が経過した場合（ステップＳ７０４でＹＥＳの場合）は、可変ゲイン３０１の値を定常ゲイン値に戻す（ステップＳ７０６）。ステップＳ７０６をもって、繰り返し制御開始時の一連の処理が完了する（ステップＳ７０７）。

本実施例による効果を、図８を用いて説明する。図８は、デビエーションが存在する光ディスク半径位置において繰り返し制御を開始した場合の模式図を表している。時間軸に関しては、メモリ素子２０１のリセットのタイミング（ステップＳ７０３に相当）をt=0として説明を行う。

図８はＭ＝３の場合を表している。本実施例のステップＳ７０５における可変ゲイン３０１の変更の仕方は、メモリ素子２０１のリセットからの経過時間が回転周期の整数倍となるタイミングで変更を行うこととし、変更する値はＬｏｇスケールで線形に小さくしていくものとする。

すなわち、定常ゲイン値をG_norm、ステップＳ７０２において変更する可変ゲイン３０１の値をG₁、メモリ素子２０１のリセットからの経過時間をt（t＜4T_rot）とすると、可変ゲイン３０１の値G_valは以下に示す（数１）に従い決定するものとする。

（ただしint(N)はＮを超えない最大の整数を返す関数）
ここでは一例としてG₁がG_normに対し3dB増加した値であるとする。このとき、0≦t<T_rotの期間のG_valはG_normに対し3dB増加した値となり、T_rot≦t<2T_rotの期間のG_valはG_normに対し2dB増加した値、2T_rot≦t<3T_rotの期間のG_valはG_normに対し1dB増加した値となる。図８に示したように可変ゲイン３０１を段階的に小さくしていくことで、可変ゲイン３０１の値を変更する前後のサーボゲイン変化量を1dBと小さくすることができる。

図８においてＡで示す破線は可変ゲイン３０１の値を増加しなかった場合のフォーカスエラー信号Ｖ１０１の変動を示している（ただし、0≦t＜Trotの周回のみ表示している）。これに対し本実施例では、0≦t＜T_rotの期間に可変ゲイン３０１の値を増加しているため、0≦t＜T_rotの期間にデビエーション部分を通過する際のフォーカスエラー信号Ｖ１０１の振られが小さく抑えられる。

次に、本実施例においては、t=T_rotにおいて可変ゲイン３０１の値を変更する際の変化量を小さくしている。その結果、メモリリセット後１回目の周回（0≦t＜T_rot）でのサーボ特性と２回目の周回（T_rot≦t＜2T_rot）でのサーボ特性の差が小さくなる。そのため、デビエーション通過時のフォーカスエラー信号Ｖ１０１の変動波形が似たものとなる。この結果、２回目の周回において、デビエーション通過時のフォーカスエラー信号Ｖ１０１の変動に対する繰り返し制御の抑圧効果が向上する。

同様に、２回目の周回でのサーボ特性と３回目の周回でのサーボ特性の差、３回目の周回でのサーボ特性と４回目以降の周回でのサーボ特性の差も小さくなるため、各々の周回において、繰り返し制御の出力はフォーカスエラー信号Ｖ１０１の変動を抑圧できるようになる。

このように可変ゲイン３０１を時間の経過とともに小さくしていくことは、サーボ特性を徐々に定常のサーボ特性に近づけていくことに相当する。この結果、繰り返し制御の出力も周回を経るごとに徐々に推移するため、各々の周回においてデビエーション通過時のフォーカスエラー信号Ｖ１０１の変動を抑圧する効果を保ちつつ、繰り返し制御の出力を開始することが可能となる。

以上の説明ではＭ＝３として３回転周期をかけてゲインを低下させる動作としたが、３回転周期に限定されるものではない。

また、以上の説明では、（数１）に従い可変ゲイン３０１を小さくしていく動作としたが、可変ゲイン３０１の値の変更方法は（数１）に限定されるものではない。例えば、１回転周期ごとに可変ゲイン３０１を変更する動作としたが、回転周期の整数倍（例えば２回転周期）ごとに可変ゲイン３０１を変更しても良いし、可変ゲイン３０１の値を変更する周期は回転周期の整数倍に限定されるものではない。

加えて、以上の説明ではメモリ素子２０１のリセットからの経過時間が回転周期の整数倍となったことを契機として可変ゲイン３０１を階段状に小さくしていく動作としたが、前記経過時間に基づき連続的に可変ゲイン３０１の値を小さくしていく動作としても良い。

さらに、以上の説明ではフォーカス制御回路１０７内の可変ゲイン３０１を変更する動作としたが、可変ゲイン３０１でなく、位相進み補償器３０２、位相遅れ補償器３０３のフィルタ特性も合わせて変更しても構わない。その場合には、例えば図９のサーボゲイン線図に示すように、開ループサーボ特性が低域においてゲインが増加するようなフィルタ特性Ｇ₁(s)に変更し、低域におけるゲイン増加量を小さくしていった複数のフィルタ特性Ｇ₂(s)、…、Ｇ_M(s)を用意し、ステップＳ７０５において、時間の経過とともに低域におけるゲイン増加量が小さなフィルタ特性へと順次変更すればよい。なお、図９において、f_rotは回転周波数を表し、デビエーション成分が含まれる周波数帯域をf₁<f<f₂（f：周波数）としている。図９に示したように、低域のみゲインが増加するサーボ特性は、例えば位相遅れ補償器３０３のフィルタ特性を、低域ゲインが増加する特性に変更することにより実現できる。

図９のように低域においてゲインが増加するフィルタ特性とすることにより、可変ゲイン３０１のみを用いてゲインを増加する場合と比して、サーボゲインの増加が低域の周波数成分のみに限定される。この結果として、２つの利点がある。１つは、高周波数域に存在するアクチュエータの副共振周波数におけるサーボゲインが増加しないため、副共振周波数でのサーボの安定性を確保できる点である。またもう１つの利点は、フォーカス制御回路１０７による不要な高周波成分の増幅が抑えられ、光ディスク装置の消費電流を少なくすることができる点である。

以上の動作により、実施例２による光ディスク装置は、繰り返し制御開始直後の追従性能不足を可変ゲイン３０１の増加によって補い、可変ゲイン３０１を徐々に定常ゲイン値に戻すことで繰り返し制御出力開始後のサーボ系の追従性能を向上させることができる。

以上の実施例では、フォーカス制御回路１０７は可変ゲイン３０１、位相進み補償器３０２、位相遅れ補償器３０３がのそれぞれが直列に接続された構成としたが、フォーカス制御回路１０７の構成はこれに限るものではない。例えば、可変ゲインの後段に、位相進み補償器と位相遅れ補償器が並列に接続された構成であっても構わない。

以上の実施例では、繰り返し学習を開始すると同時に可変ゲイン３０１を変更する構成としたが、繰り返し学習を開始する以前から可変ゲイン３０１を変更していても構わない。

以上の実施例では、スピンドルモータ１０４の出力信号から回転周期T_rotを算出する構成としたが、回転周期を算出するための手段はこれに限るものではない。例えば、光ピックアップ１０３の出力信号からアドレス情報を取得し、該アドレス情報から回転周期T_rotを算出する構成としてもよい。

以上の実施例では、記憶回路１１０は光ディスクの1回転分にわたって、フォーカスエラー信号Ｖ１０１を記憶する構成としたが、複数の回転分を記憶する構成であっても構わない。

以上の実施例における繰り返し制御は、フォーカスエラー信号Ｖ１０１を記憶する構成としたが、駆動信号Ｖ１０２を記憶する構成としても構わない。さらには、フォーカス制御回路の内部の信号を記憶する構成としてもよい。

また、本発明はトラッキング制御に関しても、同様に適用可能であることは明らかである。

本発明の実施例１を示すブロック図である。 本発明の実施例１の記憶回路を示す構成図である。 本発明の実施例１のフォーカス制御回路を示す構成図である。 本発明の実施例１のフローチャートである。 本発明の実施例１の変形例におけるサーボゲイン線図である。 本発明の実施例１を説明する波形図である。 本発明の実施例２のフローチャートである。 本発明の実施例２を説明する波形図である。 本発明の実施例２の変形例におけるサーボゲイン線図である。 サーボエラー信号中のデビエーション成分を説明する波形図である。

符号の説明

１０１…光ディスク、１０２…対物レンズ、１０３…光ピックアップ、１０４…スピンドルモータ、１０５…フォーカスエラー生成回路、１０６…加算器、１０７…フォーカス制御回路、１０８…ドライバ回路、１０９…回転同期信号生成回路、１１０…記憶回路、２０１…メモリ素子、３０１…可変ゲイン、３０２…位相進み補償器、３０３…位相遅れ補償器

Claims (7)

1. 光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録もしくは再生を行う光ディスク装置であって、
   前記光ディスクからの反射光量に応じた電気信号を出力する光検出手段と、
   前記光検出手段の出力信号からサーボエラー信号を生成するサーボエラー信号生成手段と、
   該サーボエラー信号に基づきサーボアクチュエータを駆動する駆動信号を生成してフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
   前記光ディスクを回転させるディスク回転手段と、
   前記光ディスク装置のサーボ系に入力される周期的な外乱を補償するための補償信号を、サーボループ中の所定の信号に加算する加算手段と、
   前記光ディスクの少なくとも1回転分にわたって、前記加算手段の出力信号を記憶する記憶手段と、
   繰り返し制御の制御を行う繰り返し制御手段とを備え、
   前記繰り返し制御手段は、前記フィードバック制御手段に設定されるフィルタ特性をゲインが増加した所定のフィルタ特性に変更し、
   該フィルタ特性の変更後少なくとも１回転周期が経過した後に繰り返し制御の出力を開始し、
   該繰り返し制御の出力開始後、所定時間の後に前記フィードバック制御手段に設定されるフィルタ特性を定常のサーボ特性に変更することを特徴とする光ディスク装置。
2. 前記所定時間は、ゼロであることを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録もしくは再生を行う光ディスク装置であって、
   前記光ディスクからの反射光量に応じた電気信号を出力する光検出手段と、
   前記光検出手段の出力信号からサーボエラー信号を生成するサーボエラー信号生成手段と、
   該サーボエラー信号に基づきサーボアクチュエータを駆動する駆動信号を生成してフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
   前記光ディスクを回転させるディスク回転手段と、
   前記光ディスク装置のサーボ系に入力される周期的な外乱を補償するための補償信号を、サーボループ中の所定の信号に加算する加算手段と、
   前記光ディスクの少なくとも1回転分にわたって、前記加算手段の出力信号を記憶する記憶手段と、
   繰り返し制御の制御を行う繰り返し制御手段とを備え、
   前記繰り返し制御手段は、前記フィードバック制御手段に設定されるフィルタ特性をゲインが増加した所定のフィルタ特性に変更し、
   該フィルタ特性の変更後少なくとも１回転周期が経過した後に繰り返し制御の出力を開始し、
   該繰り返し制御の出力開始後、前記フィードバック制御手段に設定されるフィルタ特性は、時間の経過とともに１つもしくは複数のフィルタ特性へと順次変更された後、定常のサーボ特性へ変更されることを特徴とする光ディスク装置。
4. 前記所定のフィルタ特性は、定常のサーボ特性と比較して少なくとも低周波数帯域においてサーボゲインが増加したサーボ特性であることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の光ディスク装置。
5. 前記フィードバック制御手段は、入力信号の周波数によらずに、入力信号の振幅を増幅もしくは減衰して出力する可変ゲイン手段を備え、
   前記所定のフィルタ特性は、前記可変ゲイン手段の値を大きくしたものであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の光ディスク装置。
6. 前記フィードバック制御手段は位相進み補償手段と位相遅れ補償手段を備え、
   前記所定のフィルタ特性は、少なくとも前記位相遅れ補償手段のフィルタ特性を変更したものであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の光ディスク装置。
7. 光ディスクに対してレーザ光を照射して情報の記録もしくは再生を行う光ディスク装置であって、
   前記光ディスクからの反射光量を検出する光検出手段と、
   前記光検出手段の出力信号からサーボエラー信号を生成するサーボエラー信号生成手段と、
   前記サーボエラー信号に基づきサーボアクチュエータを駆動する駆動信号を生成してフィードバック制御を行うフィードバック制御手段と、
   前記光ディスクを回転させるディスク回転手段と、
   前記光ディスク装置のサーボ系に入力する外乱を補償する補償信号を、サーボループ中の所定の信号に加算する加算手段と、
   前記光ディスクの少なくとも１回転分にわたって、前記加算手段の出力信号を記憶する記憶手段と、
   繰り返し制御の制御を行う繰り返し制御手段とを備え、
   前記繰り返し制御手段は、前記フィードバック制御手段に設定されるフィルタ特性をゲインが増加した所定のフィルタ特性に変更し、
   所定時間の後には、前記フィードバック制御手段に設定されるフィルタ特性が定常のサーボ特性に変更されていると共に前記繰り返し制御が出力されている、
   光ディスク装置。

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