JP3372985B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に関
し、特に記録再生装置があらゆる状況で記録、再生等が
行えるトラッキング・フォーカス制御に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１２〜１６、図２０〜２３は、電子情
報通信学会発刊の森 昌文 久保 高啓 共著：「光デ
ィスク」に掲載されている従来の光ディスクのトラッキ
ング制御の構成を示す図である。

【０００３】図１２は従来のビデオディスクのトラック
の振れの規格を示す図である。図１３は従来のレンズ駆
動機構の原理を説明するための図である。図１４は従来
の反射鏡の傾きを変え、レーザ光ビーム傾きを変える機
構を示す断面図である。図１５は反射鏡を用いたレーザ
光スポットの２軸駆動機構の図である。図１６はオート
トラッキングサーボ信号検出法の例（３スポット法）を
示す図である。

【０００４】図２０は従来のプッシュプル法によるオー
トトッラキングサーボ信号の検出を説明するための図で
ある。図２１従来の非点収差法に用いられた４分割光検
知器上のスポット形状を示す図である。図２２は従来の
フォーカシング、トラッキング、ラジアル送りサーボ系
の関係を示す図である。図２３は従来のスパイラルトラ
ック追尾時の対物レンズの動きを示す図である。

【０００５】図１２において、（ａ）はディスク面の上
下動（面振れ）、（ｂ）はトラックのディスク半径方向
へのぶれ、（ｃ）は回転の揺らぎ（時間軸移動）であ
る。図１４において、Ｎ、Ｓは磁界のＮ極、Ｓ極であ
る。図１６において、トラック上の光の３スポットをそ
れぞれＧ₊ 、Ｇ₀ 、Ｇ_{_} とする。また図２０において
も、ットラッキングサーボ信号はＩ_T ＝Ｉ₊ ーＩ_{_} 、図
１５の４分割光検知器からの信号をそれぞれＩ₁ ，Ｉ
₂ ，Ｉ₃ ，Ｉ₄ とすると、 Ｉ₀ ＝（Ｉ₁ ＋Ｉ₃ ）＋（Ｉ₂ ＋Ｉ₄ ）で表し、 光検知器の出力Ｉ_F ＝（Ｉ₁ ＋Ｉ₃ ）ー（Ｉ₂ ＋Ｉ₄ ）
は、非点収差法オートフォーカシングサーボ信号を表
す。

【０００６】図２２において、ＩＰは、オートトラッキ
ング信号検出にプッシュプル法、オートフォーカシング
信号検出に非点収差法を用いたときの信号で、光検知器
からとり出される主信号である。図２３において（ａ）
は光ヘッド停止、（ｂ）はラジアル送りサーボによる光
ヘッドの移動ありということを表す。

【０００７】図１７〜１９は丸善株式会社発刊の大友
義郎 著「光ディスク」に掲載されている従来の光ディ
スクのトラッキング制御の構成を示す図である。図１７
は従来の３スポットの形式は回折格子を用いて行われる
図である。図１８は従来の３スポット法によるトラッキ
ングサーボの例を示す図である。図１９は従来の非点収
差法によるフォーカスサーボ信号の検出を説明するため
の図である。

【０００８】図２４、図２５はラジオ技術社発刊の村山
登、小出 博、山田 和作、国兼真 著 ：「光ディ
スク技術」に示された従来のトラッキング駆動系のモデ
ルを示す図とブロック図である。

【０００９】図２４において、各記号は下記の意味を表
す。 ０ ：絶対座標系原点 ０■ ：粗動モータ上の対物レンズ系原点 ｘ ：絶対系に対する対物レンズ系座標 ｘ_C ：絶対系に対する粗動モータ座標 ｘ_T ：原点０’からの対物レンズ座標 ｆ_T ：対物レンズ系の駆動力 ｍ_T ：対物レンズ系の可動部の質量 Ｋ_T ：対物レンズ系のバネ定数 Ｄ_T ：対物レンズ系の粘性係数 ｍ_C ：粗動モータ系の質量 ｆ_C ：粗動モータ系の駆動力 d(t)：変位励振

【００１０】図２５において、各記号は下記の意味を表
す。 ｓ ：ラプラス演算子 Ｘ_T（ｓ）：ラプラス変換した位置 Ｘ_C（ｓ）：ラプラス変換した位置 Ｆ_T（ｓ）：ラプラス変換した力 Ｆ_C（ｓ）：ラプラス変換した力

【００１１】光ディスク装置では、ディスクを回転する
ことと、光ヘッドを半径方向に移動させることにより、
光スポットでディスクの記録面を走査している。その回
転や外部振動の影響、ディスクやディスク装置の機械精
度のため、トラックは上下、左右に激しく動いたり、回
転が揺らいだりする。例えば、ビデオディスクの場合
は、それらが図１２のような特性になっている。光スポ
ットをこのトラック上に高精度で保持し、正しい信号再
生を行うため、光スポットを走査、制御している。光ス
ポットがトラック上を正しく走査しているかどうかを光
学的に検出し、その信号で光スポット駆動機構を動か
し、常に正しい走査を行う。

【００１２】光スポット駆動法としては次の二つがあ
る。 （１）レンズ駆動法：対物レンズ駆動法と光ヘッド全体
駆動法に細分する。 （２）反射鏡回動法：磁石とコイルを組み合わせて電磁
力で対物レンズを上下（ｚ軸方向）に動かすための機構
原理は図１３に示されている。磁石とコイルをもう一組
追加し、レンズをレーザ光と直角（ｘ軸方向）にも動か
す２軸駆動機構になっているのが普通である。場合によ
っては３軸駆動にすることもある。図１５には反射鏡回
動で光ビームの方向を変える機構の一例が示されてい
る。コイルに電流を流し、生じた電流で反射鏡を傾け
る。対物レンズに入射するレーザ光ビームの角度が変わ
るので焦点を結ぶ位置がずれる。図１４には、この回動
反射鏡を二つ組み合わせ、光スポットをｘ，ｙ方向に駆
動する機構を示している。

【００１３】誤差の検出方法としては次の４つに分類さ
れる。 （１）３スポット法 （２）プッシュプル法 （３）ウォブリング法 （４）ヘテロダイン法

【００１４】３スポット法の原理を、図１６に示す。半
導体レーザと対物レンズの間のレーザビームに回折格子
をいれ、０次、±１次の回折光をつくる。それらの回折
光は、対物レンズによってトラック上でＧ₀、Ｇ₊、Ｇ_ー
のスポットに集光される（同図(b) 参照）。それぞれの
反射光は、同図(c) のように３分割光検知器で受光す
る。ディスク回転などでトラックが左右に動くとそれに
応じてＧ₊，Ｇ_-がトラックにかかる量が変わるので、出
力Ｉ_t ＝Ｉ₊ ーＩ_ー の低周波成分でトラックずれを検出
することができる。この方式を用いたオートトラッキン
グサーボは安定性が高いので、光学系が複雑で、調整が
難しいなどの問題点もあるが、ビデオディスクプレー
ヤ、ＤＡＤプレーヤによく用いられている。

【００１５】トラッキングサーボを行うためには光スポ
ットが正しいトラックの位置からどれくらいずれている
かを検出する。読みだし専用ディスクの場合と書き込み
可能型ディスクの場合とではトラッキングの方法が異な
る。読みだし専用ではデータが書き込まれているために
これを頼りにトラッキングすればよく、書き込み可能型
ではあらかじめ刻み込まれている案内溝またはトラッキ
ング用のピットをたどる。前者のタイプには３スポット
法、後者の場合にはプッシュプル法が一般に用いられて
いるここでは３スポット法について図１７、図１８によ
って説明する。

【００１６】一個の半導体レーザーから三個の光スポッ
トをつくり出すために図１７に示すようにレーザー光の
光路に「回折格子」を挿入する。「回折格子」とは多数
の細かい平行線が刻み込まれているガラス板で、これに
垂直に入射した平行光は入射光の光軸に対称の二方向に
回折される成分と、回折されないで直進する成分とに分
けられる。

【００１７】これら三方向に分かれた光をレンズで集光
すると三個の光スポットが得られるが、中央の回折され
ないスポットが最も強い光となり、これを読みだし用の
光スポット、両側の弱い光スポットをトラッキング用と
して使用する。三個のスポット列は図１８ａの（１）、
（２）、（３）のようにトラックの方向に対してわずか
に傾け、一番強い光スポットをトラックの真上に、その
両側の弱い光のスポットはそれぞれトラックの両側に配
置する。これら三個の光スポットの反射光を三個の光検
出器でうけ、その出力を互いに比較して中心のスポット
が正しいトラックの中心にあるかを検出する。図１８ａ
はこの場合の信号検出回路の構成で三個のセンサーＡ、
Ｂ、Ｃに前記三個の光スポットを結像させる。検出器Ａ
とＣには両端の光スポットがそれぞれ結像し、検出器Ｂ
には中央の一番強い光スポットが結像する。ここで検出
器Ｂは四分割されており、図１９のフォーカスサーボ用
の検出器と兼用になっている。光スポットの位置が、四
分割光検出器出力のバランスがとれる位置にあり（すな
わち光スポットが焦点位置にある）、かつＡ及びＢ両端
の光検出器出力の差がゼロになる位置が正しいトラッキ
ングの状態である。図１８ｂの信号波形で（２）の位置
がこの状態に対応する。

【００１８】光ディスクメモリ装置に比較的よく用いら
れるのは、図２０に示すプッシュプル法である。ピット
に照射されたレーザ光は反射されて光検知器に入射す
る。光がピットの中心に入射するか、中心からずれてい
るかによって反射光の強度分布が図のように変わる。そ
こで、２分割光検知器を用いて出力Ｉ_t ＝Ｉ₊ −Ｉ_ー で
光スポットがトラックからずれているか否かが判る。光
学系が極めて簡単になるが、ディスクの傾きの影響で制
御精度が悪くなる方式である。オートトラッキング信号
検出にプッシュプル法、オートフォーカシング信号検出
に非点収差法を用いたときの各信号は、図２１の光検知
器から下記のようにとり出される。 主信号：Ｉ_p ＝（Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ）＋（Ｉ₂ ＋Ｉ₄ ） オートフォーカシング信号：Ｉ_F ＝（Ｉ₁ ＋Ｉ₃ ）−
（Ｉ₂ ＋Ｉ₄ ） オートトラッキング信号：Ｉ_t ＝（Ｉ₁ ＋Ｉ₂ ）−（Ｉ
₃ ＋Ｉ₄ ）

【００１９】これらを組み合わせたサーボ系のブロック
図の一例は、図２２に示されている。フォーカシングサ
ーボ系では、焦点ずれ検出のための二つの光検知器の差
出力Ｉ_F を２軸駆動機構の一軸に入れ、レンズをディス
クに垂直な方向に動かし焦点を合わせる。光源の半導体
レーザ出力変化およびディスクの光反射率変化で差出力
Ｉ_F が変化するのを補正する系を付け加えるのが普通で
ある。二つの光検知器の和出力Ｉ₀ で、差出力Ｉ_F を割
算した出力を駆動増幅器入力とするのが一例である。ト
ラッキングサーボ系では、トラックずれ検出用の二つの
光検出器の差出力Ｉ_t でレンズを半径方向に動かし、光
スポットをトラック上に保持する。ここでも同じように
Ｉ_t／Ｉ₀を用いるなどの補正をする。光スポットがスパ
イラルトラックをたどっていると、対物レンズは半径方
向の移動可能範囲（±２００〜３００μｍ）の限界にま
で行き着き、動けなくなってしまう（図２３(a) ）。そ
こで、差出力Ｉt で光ヘッド全体動かし、対物レンズで
つねにレンズ駆動機構の可動範囲のほぼ中心で動いてい
るようにする（図２３(b) ）。すなわち、レンズ駆動機
構は狭い範囲だが高速で、そして光ヘッド駆動機構は低
速だがディスクの最内周トラックから最外周トラックま
で大きく光スポットを動かしている。

【００２０】回転しているディスク上のトラックは、種
々の要因によってトラック振れを起こす。このトラック
振れは、単にディスクの回転数に同期した周波数成分だ
けでなく、高周波成分をも持っている。サーボ系として
は、振動、ディスクの反射率変動、温度などの外乱があ
っても、レーザ・ビームをトラック振れに追従させる必
要がある。

【００２１】（１）トラッキング駆動方式 対物レンズのみを移動してトラックを追従させると、ト
ラック・オフセットが生じるが、光ピックアップ全体を
駆動する粗動モータを同時に動かすとオフセットが軽減
する。対物レンズ系の許容移動量は、光学系にもよる
が、約２０μｍである。この粗動モータと対物レンズを
駆動するアクチュエータを相補的に駆動して、レーザ・
ビームをトラック追従させる２段サーボ方式には、次の
２方式がある。

【００２２】トラッキング・エラー信号に基づいてア
クチュエータおよび粗動モータを駆動するレンズ位置セ
ンサレス２段サーボ方式。 トラッキング・エラー信号によってアクチュエータの
みを駆動し、粗動モータは対物レンズ変位検出信号によ
って駆動するレンズ位置センサ付き２段サーボ方式。

【００２３】（２）トラッキング駆動系のモデル 板バネで支持されたレンズ並進方式アクチュエータを使
用したモデル図２４の運動方程式は、粗動モータ駆動系
に粘性がないとすると、次のようになる。

【００２４】

【数１】

【００２５】対物レンズ系と粗動モータ系の質量系は十
分大きいので粗動モータへのアクチュエータからの反力
は無視し、ｘ＝ｘ_T ＋ｘ_c を考慮して上式をラプラス変
換すると、

【００２６】

【数２】

【００２７】となる。これをブロック図で示すと、図２
５のようになる。

【００２８】図２６〜２９は１９９２年電子情報通信学
会春季大会講演論文集（４）のＣ−３６４ 片山 剛
著 ：「ＤＳＰを用いた光ディスクの学習トラッキング
制御」に示された理論説明図である。図２６は従来の位
相余裕量に対する学習限界を示す図である。図２７は従
来の繰り返し型学習制御の安定性を示す図である。図２
７において、各記号は下記の意味を表す。 Ｉｍ：虚軸 Ｒｅ：実軸 Ｈ（ｓ）：動特性補償器（進み補償） Ｇ（ｓ）：アクチュエータ ‖Ｋ（ｓ）‖：安定化補償器のゲイン量

【００２９】図２８は従来の学習補償器の周波数特性を
示す図である。図２９はＤＳＰを用いた学習制御系のブ
ロック図である。図２９において、各記号は下記の意味
を表す。 Ａ ／Ｄ：アナログ・ディジタル変換器 Ｋ（ｓ）：安定化補償器 ｅ^ーLS ：記憶部 Ｈ（ｓ）：動特性補償器（進み補償） Ｄ／Ａ：ディジタル・アナログ変換器 ＤＲ：ドライバー Ｇ（ｓ）：アクチュエータ

【００３０】光ディスク装置のトラッキング制御は、記
録密度の向上に伴い安定性、速応性を損なわず追従能力
を上げることが要求されている。そこで、トラッキング
制御及びフォーカス制御に繰り返し型学習制御理論を応
用することで飛躍的に追従能力を向上できる。また、Ｄ
ＳＰ（ディジタルシグナルプロッセサ）を用いたソフト
ウェアサーボによっても実現できる。

【００３１】次に、学習能力と安定性の関係について説
明する。図２６はシステムの安定性に対する学習限界を
示したものである。図より位相余裕量が増えると学習能
力が向上し、特に制御帯域付近の周波数特性が重要であ
ることがわかる。これは、図２７に示す学習安定円に対
するシステムのベクトル軌跡からも明かで、学習ループ
の高周波成分を減衰させるフィルタ（学習制御の安定化
フィルタ）を挿入することにより、基本周波数の学習能
力及び安定性がより向上できることを示している。

【００３２】図２８に従来のシステムにおける学習補償
器の周波数特性を示す。図中、学習によるピークは、学
習ループのゲインが１に近づくほど大きくなるもので、
学習能力に比例している。図２８で示した場合の補償器
では、約２０ｄＢの学習能力を有している。

【００３３】図２９に従来のブロック図を示す。このシ
ステムは、多段のＩＩＲ型ディジタルフィルタと学習メ
モリにより構成される光ディスクの制御系の偏差補償器
と追従補償器からなる。

【００３４】ここで従来においては、図２６の安定性を
満足させるため、多段のディジタルフィルタで構成した
Ｈ（ｓ）で示される安定化補償器が必要となる。また、
Ｈ（ｓ）の動特性補償器を進みフィルタ構成することに
より、学習補償器がない場合の位相余裕量を確保し、学
習システムの動特性を定めることが可能である。

【００３５】従って、Ｈ（ｓ）による動特性の設定と学
習補償器による追従性の設定が別々に行えるようにな
る。また、以上のシステムは、一つのソフトウェア上で
構成することが可能である。

【００３６】一例として、実際の動作例を図において説
明する。ここで、ＤＳＰのサンプリング周期は、５０ｋ
Ｈｚ、制御帯域は３ｋＨｚ、位相余裕量は、約６０ｄｅ
ｇである。

【００３７】

【発明が解決しようとする課題】従来の光ディスク装置
のトラッキング・フォーカス制御は以上のように構成さ
れ、記録密度の向上に伴い安定性、速応性を損なわず追
従能力を上げることが要求されている。また、従来の光
ディスク装置は、ゾーンＣＡＶ方式ディスク等の回転数
の異なる光ディスク装置のトラッキング・フォーカス制
御において、それぞれの回転数に応じて学習制御等を動
作させることができなかった。

【００３８】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、ＣＡＶ動作をする方式においては
いかなる回転数を有する光ディスク装置のトラッキング
制御及びフォーカス制御において学習動作を行うことが
できるとともに、ＣＬＶ動作をする方式においても学習
動作を行うことが可能となり、トラッキング制御及びフ
ォーカス制御の制御偏差を極めて小さくすることができ
る光ディスク装置を得ることを目的とする。

【００３９】

【００４０】

【００４１】

【課題を解決するための手段】 請求項１の発明に係る光
ディスク装置は、ＣＬＶ回転で動作する光ディスク装置
において、光ディスクのトラッキング動作を行うための
トラッキングアクチュエータと、上記トラッキングアク
チュエータの制御回路とを有し、上記制御回路が、トラ
ッキングエラー信号を入力とし、上記アクチュエータへ
出力するサーボ系を構成するための補償器と、上記トラ
ッキングエラー信号を入力とするシフトレジスタで構成
された学習メモリと、上記学習メモリの出力を上記トラ
ッキングエラー信号に加算する加算器とを有し、上記シ
フトレジスタは、入力されたトラッキングエラー信号が
互いに異なる数のシフト段を通過した後に出力される複
数の出力アドレスを有し、ディスクから再生される信号
に含まれる、ディスク上の再生されている部分の半径位
置に相当するアドレス情報に基づき、上記シフトレジス
タの出力アドレスを切り替えることにより、該半径が大
きいほどより多くの数のシフト段を通過した出力を上記
加算器に供給することを特徴とする。

【００４２】請求項２の発明に係る光ディスク装置は、
ＣＬＶ回転で動作する光ディスク装置において、光ディ
スクのフォーカシング動作を行うためのフォーカスアク
チュエータと、上記フォーカスアクチュエータの制御回
路とを有し、上記制御回路が、フォーカスエラー信号を
入力とし、上記アクチュエータへ出力するサーボ系を構
成するための補償器と、上記フォーカスエラー信号を入
力とするシフトレジスタで構成された学習メモリと、上
記学習メモリの出力を上記フォーカスエラー信号に加算
する加算器とを有し、上記シフトレジスタは、入力され
たフォーカスエラー信号が互いに異なる数のシフト段を
通過した後に出力される複数の出力アドレスを有し、デ
ィスクから再生される信号に含まれる、ディスク上の再
生されている部分の半径位置に相当するアドレス情報に
基づき、上記シフトレジスタの出力アドレスを切り替え
ることにより、該半径が大きいほどより多くの数のシフ
ト段を通過した出力を上記加算器に供給することを特徴
とする。

【００４３】上記請求項１及び２の発明のいずれの場合
にも、請求項７に記載のように、上記ディスクが、フレ
ームシンク信号を含むディジタルデータが記録されたも
のであり、ディスクから再生された信号からフレームシ
ンク信号を抽出するための再生信号処理回路をさらに有
し、上記抽出されたフレームシンク信号に基づいて上記
シフトレジスタ内におけるデータの転送が制御されるこ
ととしても良い。

【００４４】

【００４５】

【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】

【作用】 請求項１の発明においては、ディスク上の再生
されている部分の半径位置に相当するアドレス情報に基
づき、上記シフトレジスタの出力アドレスを切り替える
ことにより、該半径が大きいほどより多くの数のシフト
段を通過した出力を上記加算器に供給することにより、
遅延時間（トラッキングエラー信号がシフトレジスタに
入力されてから出力されるまでの時間）の変更を行う。
この結果、細かいディスク回転角度に対応できる学習動
作を行うことが可能となり、トラッキング制御の制御偏
差をきわめて小さくすることが可能となる。

【００５２】請求項２の発明においては、ディスク上の
再生されている部分の半径位置に相当するアドレス情報
に基づき、上記シフトレジスタの出力アドレスを切り替
えることにより、該半径が大きいほどより多くの数のシ
フト段を通過した出力を上記加算器に供給することによ
り、遅延時間（フォーカスエラー信号がシフトレジスタ
に入力されてから出力されるまでの時間）の変更を行
う。この結果、細かいディスク回転角度に対応できる学
習動作を行うことが可能となり、フォーカス制御の制御
偏差をきわめて小さくすることが可能となる。

【００５３】請求項３の発明においては、再生されたデ
ィジタルデータからフレームシンク信号を抽出し、これ
に基づいてシフトレジスタ内におけるデータ（トラッキ
ングエラー信号又はフォーカス信号）の転送を制御す
る。この結果、ディスクの回転速度の変動により回転周
期が設定値とは異なるものとなっても、この変動に応じ
て（周期に比例して）遅延時間を変えることができ、回
転速度の変動の影響を受けないようにすることができ
る。

【００５４】

【００５５】

【実施例】実施例１． 図１は本発明の一実施例による光ディスク装置を示すブ
ロック図である。図において、１、２は学習メモリ、３
は動特性補償器、４はトラッキングアクチュエータであ
る。図４は本発明の他の実施例による光ディスク装置を
示すブロック図である。図において、６はフォーカスア
クチュエータである。

【００５６】次に、動作について説明する。従来の一般
的な学習制御システムにおいては、メモリーの遅延時間
（データが書込まれてから読み出されるまでの時間）が
一定のため、１つの周波数およびその高調波成分に対応
する周波数だけに対応が限られ、例えば、光ディスクの
トラッキングサーボやフォーカスサーボにおいて上記学
習制御を適用するとＣＡＶ回転（回転数一定）のディス
ク装置に限って、その偏芯、面振れを学習することがで
きる。

【００５７】しかし、図１の学習メモリ１、２のように
メモリーを２段構成することにより、Ｌ₁ ，Ｌ₂ ２つの
周期乃至遅延時間に対応して学習することが可能とな
る。例えば、ディスクを図２のようにある半径の範囲で
ディスク回転数を分割するゾーンＣＡＤ方式とした場
合、図１のように各ディスク回転数につき学習メモリー
の出力を選択して加算器に供給するすることで、トラッ
キングエラー信号が学習メモリに入力（書込み）されて
から出力（読出し）されるまでの時間を変えることがで
き、これとともに学習メモリ内に常に１回転周期分のト
ラッキングエラー信号を保持した状態を維持することが
できる。

【００５８】この時、学習制御部をシフトレジスタ回路
やＤＳＰのソフトウェアで作成する場合、図３のように
１つのデータシフトレジスタの出力アドレスを切り替え
これにより、データが通過するシフト段数を切り替える
ことで遅延時間を切り替えることができる。以上のよう
に構成することで例えばゾーンＣＡＶの光ディスク装置
においても学習制御を応用することができ、トラック追
従能力を制御帯域を上げずに達成することができる。上
記システムをフォーカスサーボに適用すると図４のよう
に構成される。この場合もディスク回転数の変化に伴
い、学習メモリーの周期乃至遅延時間が切り替えられ
る。

【００５９】実施例２． 図５は本発明の他の実施例による光ディスク装置を示す
ブロック図である。図において、５は光ディスク、７は
アドレス制御器、８はモーター制御回路、９はディスク
モーター、１０はエンコーダ、１１はシフトレジスタ、
１２は光ピックアップである。図６は本発明の他の実施
例による光ディスク装置を示すブロック図である。

【００６０】次に、ＣＤプレーヤーやＬＤプレーヤーの
ようにＣＬＶ回転（線速度一定回転）でディスクを回し
た場合はどのようになるか説明する。ＣＬＶ回転ではデ
ィスク回転数が光スポット半径位置、即ちディスク上の
再生されている部分の半径位置の変化に従って徐々に変
化するため図１や図４で示したように学習メモリーその
ものを別々の遅延時間を持つ学習メモリーに切り替えて
用いると多くの学習メモリーを用意しなければならな
い。そこで図５に示したようにディスクの回転速度を検
出するために一般的に取り付けられているモーターエン
コーダー１０の出力に基づいてアドレス制御回路７によ
りシフトレジスタ６のビットシフトを行うようにすれば
ディスク１回転あたりの歯数は一定であるためディスク
回転数に係わらず１回転あたりのシフトレジスタ６のア
ドレスシフト量（データが通過するシフト段数）は一定
となる。

【００６１】このようにして、ＣＬＶ回転のディスク装
置においても図５のようにモーターエンコーダ１０を用
いることで学習制御を行うことができる。図５はＣＬＶ
ディスク装置においてトラッキング制御系に学習制御を
適用した場合について示したがフォーカス制御系の場合
でも同様に図６のように構成することで対応可能であ
る。

【００６２】実施例３． 図７は本発明の他の実施例による光ディスク装置を示す
ブロック図である。図において、１３はフレームシンク
信号もしくは水平同期信号、１４は再生信号処理回路で
ある。図８は本発明の他の実施例による光ディスク装置
を示すブロック図である。

【００６３】次に、モーター９にエンコーダー１０の無
いＣＬＶディスク装置システムの場合について説明す
る。ＣＤフォーマットのプレーヤーやＬＤフォーマット
のプレーヤーの中にはモーター９にエンコーダー１０が
付いていない装置も考えられる。これはＣＤプレーヤー
の場合、再生デジタルオーディオ信号（データーの場合
もある）であるＥＦＭ信号を再生信号処理して得られる
フレームシンク信号がディスク回転のエンコーダー１０
の代わりをしているからである。ＬＤプレーヤーの場
合、再生ＦＭビデオ信号を復調して得られる水平同期信
号等が上記エンコーダー１０の代わりとなるからであ
る。当然ながら図５、図６のエンコーダー１０を用いた
場合と同様に上記フレームシンク信号や水平同期信号を
その代わりとすることが可能である。

【００６４】しかし、本システムではモータ１回転あた
りの上記フレームシンク信号や水平同期信号の発生回数
は一定ではない（ＣＬＶ回転であるので当然である）。
しかし、ディスクからの再生信号にはディスク上の再生
されている部分の半径位置に相当するアドレス情報が記
録されており（タイムレコード信号、セクターアドレス
信号等）これにより上記シフトレジスタ１１のシフト量
（データが通過するシフト段数）をディスク上の再生さ
れている部分の半径（ディスクの中心から再生されてい
る部分までの距離）に比例して増加させることで上記シ
フトレジスタ１１の遅延時間をディスク回転周期に常に
一致させることができる。

【００６５】例えば、トラッキング制御の場合は、図７
のように構成されるＣＤプレーヤーの場合はフレームシ
ンク信号もしくは上記フレームシンク信号を分周した信
号でもってアドレス制御回路７によりシフトレジスタ１
１の出力アドレスを切替える。このときシフトレジスタ
１１の出力アドレス値を変更することでシフト量（デー
タが通過するシフト段数）従って遅延時間をディスク上
の再生されている部分の半径に比例して増加させる。フ
ォーカス制御の場合もトラッキング制御の場合と同様に
図８のように構成することでエンコーダ１０のない光デ
ィスクシステムをＣＬＶ回転で用いる場合においても学
習制御を適用することができる。

【００６６】実施例４． 図９は本発明の他の実施例による光ディスク装置を示す
ブロック図である。図において、１５はバンドパスフィ
ルタである。図１１は本発明の他の実施例による光ディ
スク装置を示すブロック図である。

【００６７】次に、再生専用光ディスク装置ではなく記
録可能光ディスク装置の場合について説明する。ＣＡＶ
回転もしくはゾーンＣＡＶ回転で動作する記録可能光デ
ィスク（ライトワンス、イレーザブル）については図
１、図４の方法やモータエンコーダ１０を用いる方法で
対応可能である。しかしＣＬＶ回転で記録を行う光ディ
スク装置においては記録時のモータ回転基準を検出する
ためディスク５の案内溝にウォブリング溝１６を用いて
いるシステムがある。この場合ウォブリング溝１６をト
レースする際のトラックエラー信号にウォブリング成分
が含まれているためバンドパスフィルタ１５でこれを検
出し、ＣＬＶ回転基準としている。この時１回転あたり
のウォブリング信号正弦波もしくはクロックの繰り返し
回数は一定とならないが上記ウォブリング信号にアドレ
スデータがＦＭ変調してあらかじめ記録されているシス
テムにおいてはＦＭ復調することでディスク上の再生さ
れている部分の半径を検出することが可能で、これによ
りディスク上の再生されている部分の半径に比例してシ
フトレジスタ１１のシフト量（データが通過するシフト
段数）を増加させることで図７、図８と同様に上記シフ
トレジスタ１１の遅延時間をディスク回転周期に常に一
致させることができる。フォーカスサーボの場合も同様
に図１１のように実現可能である。この場合もウォブリ
ング信号はトラックエラー信号より得られる。

【００６８】

【００６９】

【００７０】

【００７１】

【００７２】

【発明の効果】 請求項１の発明においては、ディスク上
の再生されている部分の半径位置に相当するアドレス情
報に基づき、上記シフトレジスタの出力アドレスを切り
替えることにより、該半径が大きいほどより多くの数の
シフト段を通過した出力を上記加算器に供給することに
より、遅延時間（トラッキングエラー信号がシフトレジ
スタに入力されてから出力されるまでの時間）の変更を
行う。この結果、細かいディスク回転角度に対応できる
学習動作を行うことが可能となり、トラッキング制御の
制御偏差をきわめて小さくすることが可能となる。

【００７３】請求項２の発明においては、ディスク上の
再生されている部分の半径位置に相当するアドレス情報
に基づき、上記シフトレジスタの出力アドレスを切り替
えることにより、該半径が大きいほどより多くの数のシ
フト段を通過した出力を上記加算器に供給することによ
り、遅延時間（フォーカスエラー信号がシフトレジスタ
に入力されてから出力されるまでの時間）の変更を行
う。この結果、細かいディスク回転角度に対応できる学
習動作を行うことが可能となり、フォーカス制御の制御
偏差をきわめて小さくすることが可能となる。

【００７４】請求項３の発明においては、再生されたデ
ィジタルデータからフレームシンク信号を抽出し、これ
に基づいてシフトレジスタ内におけるデータ（トラッキ
ングエラー信号又はフォーカス信号）の転送を制御す
る。この結果、ディスクの回転速度の変動により回転周
期が設定値とは異なるものとなっても、この変動に応じ
て（周期に比例して）遅延時間を変えることができ、回
転速度の変動の影響を受けないようにすることができ
る。

【００７５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による光ディスク装置を示す
ブロック図である。

【図２】図１の実施例によるゾーンＣＡＤ方式を用いた
学習制御系のブロック図である。

【図３】図１の実施例によるトラッキング制御系のデー
タシフトレジスタの出力アドレスの切り替え可能な学習
制御系のブロック図である。

【図４】本発明の他の実施例による光ディスク装置を示
すブロック図である。

【図５】本発明の他の実施例による光ディスク装置を示
すブロック図である。

【図６】本発明の他の実施例による光ディスク装置を示
すブロック図である。

【図７】本発明の他の実施例による光ディスク装置を示
すブロック図である。

【図８】本発明の他の実施例による光ディスク装置を示
すブロック図である。

【図９】本発明の他の実施例による光ディスク装置を示
すブロック図である。

【図１０】図９の実施例で使用するディスクの外観の図
である。

【図１１】本発明の他の実施例による光ディスク装置を
示すブロック図である。

【図１２】従来のビデオディスクのトラックの振れの規
格を示す図である。

【図１３】従来のレンズ駆動機構の原理を説明するため
の図である。

【図１４】従来の反射鏡の傾きを変え、レーザ光ビーム
傾きを変える機構を示す断面図である。

【図１５】従来の反射鏡を用いたレーザ光スポットの２
軸駆動機構を示す図である。

【図１６】従来のオートトラッキングサーボ信号検出法
の例（３スポット法）を示す図である。

【図１７】従来の３スポットの形式が回折格子を用いて
行われる図である。

【図１８】従来の３スポット法によるトラッキングサー
ボの例を示す図である。

【図１９】従来の非点収差法によるフォーカスサーボ信
号の検出を説明するための図である。

【図２０】従来のプッシュプル法によるオートトラッキ
ングサーボ信号の検出を説明するための図である。

【図２１】従来の非点収差法に用いられた４分割検知器
上のスポット形状を示す図である。

【図２２】従来のフォーカシング、トラッキング、ラジ
アル送りサーボ系の関係を示す図である。

【図２３】従来のスパイラルトラック追尾時の対物レン
ズの動きを示す図である。

【図２４】従来のトラッキング駆動系のモデルを示す図
である。

【図２５】従来のトラッキング駆動系のブロック図であ
る。

【図２６】従来の位相余裕量に対する学習限界を示す図
である。

【図２７】従来の繰り返し型学習制御の安定性を示す図
である。

【図２８】従来の学習補償器の周波数特性を示す図であ
る。

【図２９】従来のＤＳＰを用いた学習制御系ブロック図
である。

【符号の説明】

１ 学習メモリー（ｅ^{ー L1S}） ２ 学習メモリー（ｅ^{ー L2S}） ３ 動特性補償器（進み補償）（Ｈ（ｓ）） ４ トラッキングアクチュエータ ５ 光ディスク ６ フォーカスアクチュエータ ７ アドレス制御器 ８ モーター制御回路 ９ ディスクモーター １０ エンコーダー １１ シフトレジスタ １２ 光ピックアップ １３ フレームシンク信号もしくは水平同期信号 １４ 再生信号処理回路 １５ バンドパスフィルタ １６ ウォブリング溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−226525（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−184638（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−237936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−46240（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−216874（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−183040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−287484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−263674（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/10

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＬＶ回転で動作する光ディスク装置に
   おいて、 光ディスクのトラッキング動作を行うためのトラッキン
   グアクチュエータと、上記トラッキングアクチュエータ
   の制御回路とを有し、 上記制御回路が、トラッキングエラー信号を入力とし、
   上記アクチュエータへ出力するサーボ系を構成するため
   の補償器と、上記トラッキングエラー信号を入力とする
   シフトレジスタで構成された学習メモリと、上記学習メ
   モリの出力を上記トラッキングエラー信号に加算する加
   算器とを有し、 上記シフトレジスタは、入力されたトラッキングエラー
   信号が互いに異なる数のシフト段を通過した後に出力さ
   れる複数の出力アドレスを有し、 ディスクから再生される信号に含まれる、ディスク上の
   再生されている部分の半径位置に相当するアドレス情報
   に基づき、上記シフトレジスタの出力アドレスを切り替
   えることにより、該半径が大きいほどより多くの数のシ
   フト段を通過した出力を上記加算器に供給することを特
   徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 ＣＬＶ回転で動作する光ディスク装置に
   おいて、 光ディスクのフォーカシング動作を行うためのフォーカ
   スアクチュエータと、上記フォーカスアクチュエータの
   制御回路とを有し、 上記制御回路が、フォーカスエラー信号を入力とし、上
   記アクチュエータへ出力するサーボ系を構成するための
   補償器と、上記フォーカスエラー信号を入力とするシフ
   トレジスタで構成された学習メモリと、上記学習メモリ
   の出力を上記フォーカスエラー信号に加算する加算器と
   を有し、 上記シフトレジスタは、入力されたフォーカスエラー信
   号が互いに異なる数のシフト段を通過した後に出力され
   る複数の出力アドレスを有し、 ディスクから再生される信号に含まれる、ディスク上の
   再生されている部分の半径位置に相当するアドレス情報
   に基づき、上記シフトレジスタの出力アドレスを切り替
   えることにより、該半径が大きいほどより多くの数のシ
   フト段を通過した出力を上記加算器に供給することを特
   徴とする光ディスク装置。
3. 【請求項３】 上記ディスクが、フレームシンク信号を
   含むディジタルデータが記録されたものであり、 ディスクから再生された信号からフレームシンク信号を
   抽出するための再生信号処理回路をさらに有し、 上記抽出されたフレームシンク信号に基づいて上記シフ
   トレジスタ内におけるデータの転送が制御されることを
   特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。