WO2006095707A1 - 光ディスク装置 - Google Patents

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WO2006095707A1
WO2006095707A1 PCT/JP2006/304315 JP2006304315W WO2006095707A1 WO 2006095707 A1 WO2006095707 A1 WO 2006095707A1 JP 2006304315 W JP2006304315 W JP 2006304315W WO 2006095707 A1 WO2006095707 A1 WO 2006095707A1
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WO
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signal
state
deviation
position control
kick
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PCT/JP2006/304315
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eiji Yokoyama
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha filed Critical Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Publication of WO2006095707A1 publication Critical patent/WO2006095707A1/ja
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/0946—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for operation during external perturbations not related to the carrier or servo beam, e.g. vibration
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
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    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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    • G11B21/02—Driving or moving of heads
    • G11B21/10—Track finding or aligning by moving the head ; Provisions for maintaining alignment of the head relative to the track during transducing operation, i.e. track following
    • G—PHYSICS
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    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/085—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam into, or out of, its operative position or across tracks, otherwise than during the transducing operation, e.g. for adjustment or preliminary positioning or track change or selection
    • G11B7/08505—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head
    • G11B7/08541—Methods for track change, selection or preliminary positioning by moving the head involving track counting to determine position
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/08—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers
    • G11B7/09—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B7/095—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble
    • G11B7/0953—Disposition or mounting of heads or light sources relatively to record carriers with provision for moving the light beam or focus plane for the purpose of maintaining alignment of the light beam relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following specially adapted for discs, e.g. for compensation of eccentricity or wobble to compensate for eccentricity of the disc or disc tracks

Definitions

  • the present invention relates to an optical disc device, and in particular, an increase in control deviation with respect to vibration disturbances acting on the optical disc device or physical distortion (here, surface deflection in the focus direction and eccentricity in the track direction.
  • the present invention relates to a position control deviation suppression control method for preventing an increase in these position control deviations and suppressing a loss of control of the optical pickup with respect to an increase in the residual position deviation with respect to an optical disk having a large ().
  • Patent Document 1 has a configuration in which a memory for storing the reproduced signal is added, high-speed reading is performed, the reproduction signal is temporarily stored in the memory, and then read out sequentially. Even if it is off, the information stored in the memory is read during the off period, and the control is retried until there is no memory information, enabling continuous playback even during vibration.
  • Patent Document 2 describes a method of canceling the influence of disturbance vibration on optical pickup control by adding an acceleration sensor to detect vibration and adding the detected vibration information to the servo loop of the optical pickup.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-101565 (page 11-7, Fig. 1)
  • Patent Document 2 JP-A-9-27164 (Pages 1-5, Fig. 1)
  • Patent Document 1 requires a semiconductor memory
  • Patent Document 2 also requires an acceleration sensor, which causes a problem that the device is expensive. It was.
  • the present invention comprises a light irradiation means for irradiating light to form a light spot on an optical disc;
  • a drive means for performing a predetermined operation on the optical disk based on a drive control signal, a photoelectric conversion means for detecting reflected light information related to reflected light from the optical disk, and the objective based on the reflected light information.
  • a position deviation signal detecting means for detecting a relative position error between the lens and the optical disc; and a control signal for generating a control signal defining a control amount in the predetermined operation based on the position deviation signal obtained from the position deviation signal detecting means.
  • a control signal generating means a position control deviation evaluating means for evaluating the position deviation signal, a kick signal for the driving means based on an evaluation result of the position control deviation evaluating means, and a brake signal continuous thereto.
  • Correction kick 'brake set signal generating means for outputting a brake set signal and the brake kick signal generating means
  • An adding means for adding the set signal and the control signal; and the correcting kick brake for the control signal provided between the correcting kick 'brake set signal generating means and the adding means.
  • an optical disk device characterized by comprising switch means for turning on and off the addition of a set signal.
  • the optical disc apparatus of the present invention functions to suppress not only the residual deviation caused by disk physical distortion such as eccentric surface runout but also the residual deviation caused by acceleration disturbance including shock waves acting on the system external force. As a result, signal recording and reproduction can be performed stably.
  • the present invention realizes the function by a digital logic circuit having a predetermined sampling frequency, the function can be realized as a node logic circuit inside the control LSI, and also as FZW (firmware) of a general-purpose microcomputer. The position control deviation can be effectively suppressed without a hard cost increase.
  • FIG. 1 is a block diagram showing Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a position deviation detection characteristic of a position deviation signal detection means 6 in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an operating state of first position control deviation evaluating means 101a in the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 4 First correction kick 'brake set signal according to embodiments 1 and 2 of the present invention. It is a bubble chart which shows the mode transition of the number generation means 102a.
  • FIG. 5 is an operation table showing operation functions of the first correction kick ′ brake set signal generating means 102a according to the first and second embodiments of the present invention.
  • FIG. 6 (a) and (b) are diagrams showing effects in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing operations and effects in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 (a) and (b) are diagrams showing effects in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram showing phase advance means 107 of the present invention.
  • FIG. 11] (a) to (e) are diagrams showing effects of the phase advance means 107 of the present invention.
  • FIG. 12] (a) and (b) are diagrams showing effects in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13] (a) and (b) are diagrams showing effects in the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 (a) and (b) are diagrams showing frequency characteristics of the driving means in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 15] (a) and (b) are diagrams showing effects in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating the operating state of second position control deviation evaluating means 101b in Embodiments 3 and 4 of the present invention.
  • FIG. 18 is a bubble chart showing mode transition of second correction kick ′ brake set signal generating means 102b in the third and fourth embodiments of the present invention.
  • FIG. 19 is an operation table showing operation functions of second correction kick ′ brake set signal generation means 102b according to Embodiments 3 and 4 of the present invention.
  • FIG. 20 (a) and (b) are diagrams showing effects in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 21] (a) and (b) are diagrams showing effects in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 23] (a) and (b) are diagrams showing effects in the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 24] (a) and (b) are diagrams showing effects in the fourth embodiment of the present invention. Explanation of symbols
  • FIG. 1 is a block diagram showing an optical disc apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a laser beam emitted from the light irradiation means 2 including a semiconductor laser at the time of data recording or data reproduction is condensed on the optical disc 1 via the half mirror 5 and the objective lens 3.
  • the light reflected from the disk 1 is input to the photoelectric conversion element 4 through the half mirror 5.
  • the actuator drive coil 10 is rigidly connected to the objective lens 3 (which is firmly connected so as to move integrally), and the drive coil 10 is installed in the magnetic circuit. 3 can be moved vertically or horizontally relative to disk 1. Since the objective lens 3 and the actuator drive coil 10 are rigidly connected and integrated as described above, they are sometimes collectively referred to simply as drive means.
  • the driving means performs a predetermined operation on the optical disk.
  • the position deviation signal detection means 6 is based on the photoelectric conversion signal (reflected light information) obtained from the photoelectric conversion element 4 between the optical disc 1 that is the target follow-up position of the objective lens 3 and the actual position of the objective lens 3.
  • the position deviation signal S6, which is a relative position error, is output to the phase compensation means 7 and the first position control deviation evaluation means 101a.
  • the detection characteristics are nonlinear in both the focus error detection system and the track error detection system.
  • Fig. 2 shows the detection characteristics of the force error detection system.
  • the horizontal axis shows the actual position deviation (X 10 _5 m)
  • the vertical axis is the position deviation detection system output (V).
  • the phase compensation means 7 outputs a drive means control signal S7 to the addition means 8 based on the input signal.
  • the adding means 8 outputs a signal obtained by adding the driving means control signal S 7 and the output of the selection switch 103 described later.
  • the output of the adding means 8 is input to the driver amplifier 9, and the output is supplied to the actuator drive coil 10, whereby the predetermined operation is performed.
  • the functional blocks indicated by reference numerals 1 to 10 constitute a general position control loop.
  • optical disc apparatus is obtained by adding the following components to the above-described general position control loop.
  • the first position control deviation evaluating means 101a has a function of evaluating amplitude information of the position deviation signal S6. Specifically, the first position control deviation evaluating means 101a determines whether or not the absolute value of the amplitude of S6 is less than a predetermined value. Do. The evaluation result can also identify whether the force exceeds the plus (positive) threshold or exceeds the minus (negative) threshold when the absolute amplitude of S6 is greater than or equal to a predetermined value.
  • the first correction kick 'brake set signal generating means 102a is based on the evaluation result of the first position control deviation evaluating means 101a, and the evaluation result of the position control deviation evaluating means 101a has an amplitude of S6. While the absolute value is less than the predetermined value and the evaluation result of the position control deviation evaluating means 101a is a period until the absolute value of the amplitude of S6 becomes less than the predetermined value, the correction kick signal is output with the predetermined amplitude. Measure the application time of the correction kick signal. Furthermore, immediately after the application of the correction kick signal, a correction brake signal having a reverse polarity and a predetermined amplitude is applied for a period equal to or shorter than the application time of the correction kick signal.
  • the selection switch 103 is based on the position deviation suppression control ONZOFF (ON Z OFF) control signal. Controls the supply of the kick 'brake set signal.
  • the function of the selection switch 103 is to prevent the correction kicking brake set signal from being supplied to the driving means when the conventional position control loop is not closed.
  • Position deviation suppression control The ONZOFF control signal is a signal that instructs the switch on when a general position control loop composed of at least function blocks 1 to 10 is closed and the position control loop functions. And is supplied from an overall control unit (not shown).
  • the above The function blocks 101a to 103 that have been described may be collectively referred to simply as the position control deviation suppression control means 100.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation function of the first position control deviation evaluating means 101a
  • FIG. 4 is a public chart showing the mode transition in the first correction kick 'brake set signal generating means 102a.
  • FIG. 5 shows a function table for explaining the operation of each state of the first correction kick ′ brake set signal generating means 102a.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation function of the first position control deviation evaluating means 101a, and has a function of classifying and determining the position deviation signal S6 as an input signal into three states.
  • the figure is a diagram showing an example of the time change of the position deviation signal S6.
  • the first position control deviation evaluating means 101a has a positive threshold value set to a high value with respect to a reference potential (a potential at which the control deviation of the position control system becomes zero), and a low threshold for the reference potential. Has a negative threshold value set to the value.
  • the first position control deviation evaluating means 101a as shown in the bottom judgment result of FIG.
  • S6 is less than the plus threshold and greater than the minus threshold, it is determined as the first state (hereinafter referred to as “state“ 0 ””), and a determination result “ST0” indicating the state “0” is output.
  • S6 is greater than or equal to the positive threshold, it is determined as the second state (hereinafter referred to as “state” + “”), and a determination result “ST1 +” indicating the state “+” is output.
  • S6 is less than or equal to the minus threshold, it is determined as the third state (hereinafter referred to as “state“ — ””), and the determination result “ST1—” indicating the state “—” is output.
  • FIG. 4 is a bubble chart showing mode transitions in the first correction kick / brake set signal generating means 102a. There are five modes in total, and the determination result of the first position control deviation evaluating means 101a and the count value “COUNTER1” of the internal counter 104 are used for the five mode transitions. The operation of the internal counter 104 will be described later with reference to FIG.
  • the initial mode is an idle mode (hereinafter referred to as “idle-mode”).
  • the mode is changed to "1 + kick” mode (hereinafter referred to as “1 + kick-mode”). If it is, the mode transitions to 1-kick mode (hereinafter referred to as “l-kick mode”).
  • the mode is changed to “1 + brake” mode (hereinafter referred to as “1 + brake—mode”). Change mode.
  • FIG. 5 is an operation explanatory table of the first correction kick / brake set signal generating means 102a. The operation and output of internal COUNTER1 in each transition mode are shown.
  • COUNT ER1 is reset (RESET) and initialized in "idle- mode", increments by 1 every sampling period in "1 + kick- mode”, and 1 sampling period in "1 + brake- mode” Count down every n (n is a constant greater than 1).
  • COUNTER1 counts up by 1 for each sampling period in "1 one kick-mode", and counts down by n (n is a constant greater than or equal to 1) every sampling period in "1 one brake mode”.
  • the output of the first correction kick 'brake set signal generating means 102a is not output in "idle-mode", but is a signal having a predetermined amplitude in "1 + kick-mode” and "1-brake-mode”.
  • nl—out is output, and “1 + brake—mode” and “one kick-mode” output —nl —out.
  • the correction kick signal Amplitude nl-out
  • a correction brake signal having the opposite polarity to the correction kick signal is output. It is possible to apply for a predetermined time that is less than the application time of the correction kick signal.
  • the function of the correction brake signal is to make the position deviation speed accelerated by the correction kick signal zero, and the correction brake signal has the same amplitude and reverse polarity as the correction kick signal.
  • the application time is the correction kick signal sign.
  • FIG. 6 (a) and (b) show operation waveforms of the present invention.
  • Figure (a) shows the case of a conventional position control system in which the position control deviation suppression control of the present invention is turned off (OFF).
  • Figure (b) shows the position control deviation suppression control of the present invention turned on (ON). ).
  • This data is an example of focus control as an example of position control, and the applied acceleration is applied for the purpose of acting as a disturbance for the focus control system, and has a frequency of 600 Hz and amplitude of 10 G (G is heavy acceleration), and position deviation.
  • Signal S6 represents a focus error signal.
  • the operation sampling frequency of the position control deviation suppression control means 100 of the present invention is 600 kHz.
  • a deviation of ⁇ IV occurs with respect to the applied acceleration.
  • FIG. 2 shows the detection characteristics of the position deviation signal detection means 6. From the figure, the position detection characteristic of the position deviation signal detection means 6 is a non-linear characteristic with a limited detection range with respect to the actual position deviation. In this example, the position detection characteristic has a detectable range of about 12 microns. Therefore, the maximum output of IV is obtained with a deviation of about 6 / zm.
  • the range of position deviation that can be used in the actual control system is from 6 micron force to +6 micron, and beyond this, the detection sensitivity of the position control deviation detecting means 6 is lowered, and the control loop gain is reduced. It becomes low and causes failure such as loss of control. Therefore, in the conventional examples in Figs. 6 (a) and (b), the control deviation is large, resulting in deterioration of the reproduction signal quality and recording! It can be seen that it is in a limit state to wake up (out of control).
  • the correction kick 'brake set signal S100 acts to reduce the position deviation signal S6.
  • the amplitude of the deviation signal can be suppressed to about ⁇ 0.05V. This translates to ⁇ 0.191 / zm or less when converted to the actual deviation.
  • This effect is similar to the applied acceleration at an arbitrary frequency that is lower than the crossover frequency of the position control loop that is obtained only in the examples shown in FIGS. 6 (a) and (b).
  • the applied acceleration applies not only to acceleration disturbances such as vibration but also to disk acceleration caused by physical distortion of the disk.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the present invention more easily.
  • the vertical axis of the position control deviation S6, which is the middle data of (b), is enlarged.
  • the positive and negative thresholds are indicated by solid lines in the position control deviation S6 graph, and the time timing when both thresholds are exceeded is indicated by a dotted line on the correction signal graph side shown below. It is filled in.
  • the correction kick signal in the figure below is output to the minus side for a predetermined amplitude (B in the figure).
  • B predetermined amplitude
  • the position deviation speed which is the time derivative of the position deviation signal S6 becomes zero by the correction brake signal having a predetermined amplitude (A in the figure) immediately after the correction kick signal (the correction brake signal is applied). Later, the slope of the position deviation signal in the figure is zero), confirming the function to prevent overshoot due to speed caused by the correction kick signal.
  • the position control deviation S6 exceeds the plus threshold, a correction kick signal is output to the plus side for the specified amplitude (B in the figure) during that period, and as a result, the increase in the position control deviation S6 is suppressed instantaneously.
  • the position deviation speed which is the time derivative of the position deviation signal S6 becomes zero by the correction brake signal having a predetermined amplitude (A in the figure) immediately after the correction kick signal (the figure after applying the correction brake signal).
  • the slope of the position deviation signal is zero), confirming the function to prevent overshoot due to speed caused by the correction kick signal.
  • the correction kick'brake signal S100 is not output, and the operation of a stable position control system with normal conventional force is performed.
  • the present invention does not function when the position control deviation S6 is between the minus threshold value and the plus threshold value, and operates in the same manner as conventional position control.
  • Control deviation suppression control of the present invention only when the position control deviation S6 increases and exceeds the threshold value under conditions that cannot be suppressed by the conventional position control system, such as excessive disk physical distortion and excessive disturbance acceleration.
  • the correction kick signal is applied immediately after the correction kick signal so that the position control deviation does not exceed the threshold and the position deviation speed by the correction kick signal is zero.
  • the position control deviation S6 operates so as not to stably exceed the threshold value.
  • the present invention prevents an increase in position deviation even under conditions that cannot be suppressed by the conventional position control system, such as excessive disk physical distortion and excessive disturbance acceleration. And stable recording / reproduction is realized.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) are analysis results obtained by simulating the impact acceleration generated when the optical disk device collides with an external rigid body and examining the behavior of the position control deviation when this impact is applied.
  • FIG. 4A shows the time behavior when an impact is applied according to the conventional position control method
  • FIG. 4B shows the time behavior when an impact is applied according to the present invention.
  • the operation sampling frequency is 600 kHz.
  • the applied acceleration (G), position deviation signal S6 (V), actual position control deviation (m), correction kick'brake set signal SIOO (V) From the top in the figure, the applied acceleration (G), position deviation signal S6 (V), actual position control deviation (m), correction kick'brake set signal SIOO (V) .
  • the applied acceleration is assumed to be a rectangular wave with an amplitude of 200G and a time width of 20 seconds, and focus control is assumed as the position control system.
  • the position control deviation increases when an impact is applied, and the deviation exceeds the detection limit of the position control deviation detection system.
  • the control deviation suppression control according to the first embodiment of the present invention is applied under the same acceleration conditions as in the figure (a)!
  • the position control deviation is reduced compared to the conventional case, and is within the detection limit range of the position control deviation detection system.
  • the control deviation suppression control of the present invention functions and the position control deviation is limited. It operates so as not to exceed the detection limit of the position deviation detection system. As a result, even under a condition where an impact disturbance that cannot be suppressed by the conventional position control system is applied, according to the present invention, it is possible to prevent an increase in the position deviation and to realize stable recording and reproduction.
  • the configuration of the position control deviation suppression control means 100 is as shown in FIGS. 3 to 5, but is not limited thereto. Needless to say, V can be configured as long as the output form similar to this description can be obtained.
  • the first embodiment is an example in which the operation sampling frequency of the position control deviation suppression control means 100 is selected to be a relatively high frequency of 600 kHz.
  • the sampling frequency of 600 kHz is a sufficiently realizable value when the function of the present invention is realized by the hard logic circuit of the control LSI.
  • this sampling frequency is used.
  • the frequency is often limited to about 100kHz. So implement In the second embodiment, a configuration will be described in which the effect can be exhibited even if the operation sampling frequency of the position control deviation suppression control means 100 is set low.
  • FIG. 9 is a block diagram in the case where the operation sampling frequency of control deviation suppression control means 100 is set low in Embodiment 2 of the present invention.
  • the input signal of the control deviation suppression control means 100 is the position deviation signal S6, and the output signal is the correction kick'brake set signal S100.
  • the position control deviation S6 as an input signal is an AZD conversion means (for example, provided at the input end of the position control deviation suppression control means 100) that performs AZD conversion with a predetermined quantization resolution at a predetermined sampling period. Yes, not shown) is converted into digital data, and the converted data is compensated for time delay due to discretization by the phase advance means 107.
  • the functional blocks 101 to 103 are the same as the functions described in the first embodiment of the present invention, so the description thereof is omitted.
  • the second embodiment has a structure in which the phase advance means 107 is newly added to compensate for the time delay due to the sampling of the control deviation suppression control means 100 in the first embodiment.
  • FIG. 10 shows an example using a predictive hold as an example of realizing the phase advance means 107. If the input of the phase advance means 107 is defined as IN (k), the output is OUT (k), the time prediction coefficient is defined as K, and the phase advance means 107 is assumed to be a prediction type hold, the phase advance means 107 is formulated as I can do it.
  • K is the time prediction coefficient
  • the components in FIG. 10 are as follows.
  • the output of AZD conversion means (not shown)
  • the position control deviation S6 that has become digital data is an input signal, and the input signal is input to the shift register 107a and the plus operation side of the subtraction means 107b, and input to the addition means 107d.
  • the output of the shift register 107a is input to the minus operation side of the subtraction means 107b, and the output of the subtraction means 107b is multiplied by the time prediction coefficient by the amplification means 107c and input to the addition means 107d.
  • the output of the adding means 107d becomes the output of the phase advance means 107.
  • FIGS. 11A to 11E show data explaining the effect of the phase advance means 107.
  • FIG. This data is an example when the sampling frequency is 10 kHz.
  • FIG. 4A shows an input signal of the control deviation suppression control means 100, which is an input of the AZD conversion means, that is, a position deviation S6.
  • FIG. 4B shows a waveform when the time prediction coefficient is zero, that is, when the phase advance means 107 is not operated and is ignored.
  • Figures (c), (d), and (e) show the waveforms when the time prediction coefficients are set to 0.5, 1.0, and 1.5, respectively.
  • the input signals are indicated by dotted lines in (b) to (e).
  • the input signal is zero-order held by AZD conversion, so the phase of the output signal is delayed by about 1 Z2 of the sampling period with respect to the input.
  • the phase lag has been eliminated.
  • (D) (, and if the time prediction coefficient is too large, the phase will advance and the amplitude will increase with respect to the input signal.
  • the time prediction coefficient is set according to the sampling frequency of the applied system. It can be seen that an optimal predetermined value may be set by such means as described above.
  • FIG. 12 (a) and (b) show operation waveforms of the present invention.
  • Figures 12 (a) and 12 (b) show the results of an analysis of the behavior of the position control deviation when this impact is applied, simulating the impact acceleration that occurs when the optical disc device collides with an external rigid body. Since the shock is a pseudo-impulse waveform, it becomes a disturbance application condition in all bands, and the frequency component that is weakest against the disturbance appears as a residual deviation in the control loop applied as a disturbance. Therefore, it is convenient to use the impact response as an evaluation of stability against disturbance.
  • this analysis is performed as shown in FIGS. Under the same conditions, the applied acceleration is assumed to be a rectangular wave with an amplitude of 200G and a time width of 20 sec, and focus control is assumed as the position control system.
  • the position control deviation S6 oscillates when an impact is applied, and the deviation exceeds the detection limit of the position control deviation detection system, so that control is lost.
  • the control deviation suppression control according to the second embodiment of the present invention is applied under the same acceleration conditions as in the figure (a)
  • the position control deviation after the impact application is It falls within the detection limit range of the position control deviation detection system, and finally converges to zero.
  • the control of the position control deviation suppression control unit 100 which is stable even if the operation sampling frequency is reduced by the effect of the phase advance unit 107 which is a functional block added in the second embodiment of the present invention. Operation is possible.
  • FIGS. 13 (a) and 13 (b) show operation waveforms in the second embodiment of the present invention under the same conditions as in FIGS. 6 (a) and (b) in the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A shows the case of a conventional position control system in which the position control deviation suppression control of the present invention is turned off, and FIG. 4B shows the case of turning on the position control deviation suppression control of the present invention.
  • This data is an example of focus control as an example of position control.
  • the applied acceleration is applied for the purpose of acting as a disturbance to the focus control system, and has a frequency of 600 Hz and amplitude of 10 G (G is gravitational acceleration).
  • S6 represents a focus error signal.
  • the operation sampling frequency of the position control deviation suppression control means 100 of the present invention is 100 kHz. Without the position control deviation suppression control of the present invention, a deviation of ⁇ IV occurs with respect to the applied acceleration. It can be seen that if the position control deviation suppression control of the present invention is operated under the same conditions, the correction kick 'brake set signal S100 acts to reduce the position deviation signal S6. As a result, the amplitude of the deviation signal can be suppressed to about ⁇ 0.05V.
  • the frequency characteristic of the (position) / (driving voltage) of the driving means is an example in which the phase rotation amount is 180 degrees (DEG) in a band of 10 kHz or more.
  • the actual driving means may degrade the high-frequency operation characteristics due to the secondary low-pass filter characteristics due to the higher-order resonance characteristics of 10 kHz or higher. Therefore, in the third embodiment, a configuration will be described in which the effect can be obtained even by using a driving means whose high-frequency operation characteristics are deteriorated due to such higher-order resonance characteristics.
  • FIGS. 14 (a) and 14 (b) are frequency characteristics of (position) I (force) of a mechanism element having higher-order resonance in the driving means. It can be confirmed that both (a) and (b) of the figure have high-order resonance in the band of 10 kHz or higher.
  • Figure (a) shows the characteristics of the type that has anti-resonance between high-order resonance and primary resonance, and (b) shows the characteristics of the type without it.
  • the type (a) is called an anti-resonance type
  • the type (b) is called a forward resonance type.
  • the anti-resonance type is equivalent to a characteristic having no higher-order resonance in a band higher than the higher-order resonance frequency, with only gain and phase characteristics changing locally in the vicinity of the higher-order resonance frequency. Therefore, high-speed driving is possible without deterioration even in a band of 10 kHz or higher where there is no higher-order resonance and the dynamic characteristics are almost equal to ideal driving means.
  • the forward resonance type has a characteristic in which a second-order LPF is connected in series with respect to the characteristics of an ideal drive means, without high-order resonance, in a band higher than the higher-order resonance frequency. Therefore, in the band above the higher order resonance, the dynamic characteristics are remarkably deteriorated and high speed driving is impossible.
  • the loop band is higher in the conventional position control system.
  • the function is realized by driving the driving means at a high speed by the impulse-like kick kick signal for correction, and this is a major factor of performance deterioration. Become one.
  • FIGS. 15 (a) and 15 (b) are the same as those in the first embodiment shown in FIG.
  • FIG. 15 (b) shows the results when the absolute value of the correction kick 'brake set signal S100 is set to 64% (0. 64V) in Fig. 15 (a).
  • the oscillation disappears and converges stably!
  • the positional deviation after impact application is 2.1 ⁇ m, which is as large as 4 ⁇ m.
  • the third embodiment of the present invention aims to realize a configuration in which the deterioration of the position control deviation suppression effect is small even when the forward resonance type driving means is used.
  • FIG. 16 is a block diagram in the third embodiment of the present invention.
  • the first position control deviation evaluating means 101a in the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is replaced with the second position control deviation evaluating means 101b, and the first correction kick 'brake set signal generating means 102a is The second correction kick 'brake set signal generating means 102b is replaced.
  • the other functional blocks are the same as those described in the first embodiment, and a description thereof is omitted.
  • FIG. 17 is a diagram for explaining the operation function of the second position control deviation evaluating means 101b, and has a function of classifying and judging the position deviation signal S6 as an input signal into five states.
  • the figure is a diagram showing an example of a time change of the position deviation signal S6.
  • the second position control deviation evaluation means 101b has a value higher than the reference potential (the potential at which the position control system control deviation becomes zero).
  • a set first positive threshold hereinafter referred to as “positive threshold 1”
  • a second positive threshold set to a value higher than the positive threshold 1 hereinafter referred to as “positive threshold 2”.
  • the first negative threshold value set to a value lower than the reference potential hereinafter referred to as“ negative threshold value 1 ”
  • the second negative threshold value hereinafter referred to as “minus threshold value 2”.
  • the second position control deviation evaluating means 1 Olb is as shown in the bottom judgment result of FIG.
  • S6 is less than the positive threshold value 1 and greater than the negative threshold value 1, it is determined as the first state (hereinafter referred to as “state“ 0 ””), and the determination result “STO” indicating the state “0” Is output.
  • S6 is greater than or equal to the positive threshold 1 and less than the positive threshold 2, it is determined to be in the second state (hereinafter referred to as “state” + “”), and the determination result indicating the state “+” “ST1 +” Is output.
  • S6 If S6 is less than or equal to minus threshold value 1 and greater than minus threshold value 2, it is judged as the third state (hereinafter referred to as “state” “”), and the judgment result “ST1—” indicating state “” is output. To do. When S6 is greater than or equal to the positive threshold 2, it is determined to be the fourth state (hereinafter referred to as “state“ ++ ””, and a determination result “ST2 +” indicating the state “++” is output.
  • FIG. 18 is a bubble chart showing mode transitions in the second correction kick / brake set signal generating means 102b. There are nine modes in total, and these nine mode transitions include the determination result of the second position control deviation evaluating means 101b, the count value “COUNTER1” of the first internal counter 104, and the second internal counter 105. Count value
  • COUNTER2 is used. The operation of the first and second internal counters 104 and 105 will be described later with reference to FIG.
  • the initial mode is "idle-mode". In this mode, if the judgment result of the second position control deviation evaluation means 101b is "ST1 +" or "ST2 +", "1 + kick-mode” is entered, and "S T1-" or "ST2-” is entered. If it becomes, the mode transitions to "1— kick-mode".
  • FIG. 19 is an operation explanatory table of the second correction kick / brake set signal generating means 102b. The operation and output of internal COUNTER1 and internal COUNTER2 in each transition mode are shown.
  • COUNTER1 is "idle-mode” or “2 + kick-mode” 7 or 2 + brake 1 mode 7 or 2-kicK 1 mode 3; or 2-brake 1 mode (? Reset (RESET) , Initialized, increments by 1 for each sampling period in “1 + kick—mode” or “1—kick—mode”, 1 sampling in “1 + brake—mode” or “1—brake —mode” Counts down by n (n is a constant greater than or equal to 1) every cycle.
  • COUNTER2 is reset (RESET) and initialized by "idle-mode” or “1 + kick-mode” or “1 + brake-mode” or “1-kick-mode” or “1-brake-mode” Is incremented by 1 every sampling period in “2 + kick—mode” or “2—kick—mode”, and 1 sump in “2 + brake mode” or “2—brake mode” It counts down by n (n is a constant greater than 1) every ring period.
  • the output of the second correction kick 'brake set signal generating means 102b is not output in "idle-mode", but with a predetermined amplitude nl-in “1 + kick-mode” and “1-brake-mode” outputs out, and in “1 + brake-mode” and “1 one kick-mode”, outputs one nl-out. Furthermore, in “2 + kick- mode” and “2- brake- mode”, a predetermined amplitude nl-out * B is output, and in “2 + brake- mode” and "2- kick- mode” one nl- o ut * Output B. B is a constant of 1 or more.
  • the amplitude of the position deviation signal S6 exceeds the first predetermined threshold (here, the positive threshold 1 and the negative threshold 1), the direction immediately decreases the amplitude of S6.
  • the first correction kick signal (amplitude nl-out) is output until S6 falls below the threshold, and immediately after S6 falls below the threshold, the first correction kick signal with the first polarity opposite to that of the first correction kick signal is output.
  • the correction brake signal (in this example, the amplitude is 1 nl-out) can be applied for a predetermined time that is less than the application time of the first correction kick signal.
  • the function of the first correction brake signal is to make the position deviation speed accelerated by the first correction kick signal zero, and the first correction brake signal is the first correction brake signal.
  • the operation up to this point is the same as that of the first embodiment, but the high-frequency characteristic deterioration of the driving means and the like is compensated by adding the following functions.
  • the second correction kick signal When the amplitude of the position deviation signal S6 exceeds a second predetermined threshold (here, the positive threshold 2 and the negative threshold 2), the second correction kick signal immediately decreases the amplitude of S6. (Amplitude nl-out * B) is output until S6 falls below the threshold. Since B is a constant of 1 or more, when the amplitude of S6 becomes large, it should be dealt with by a corresponding large second correction kick signal to prevent the amplitude of S6 from becoming any larger. Can do. Of course, if B is selected as 1, the operation is the same as the correction kick signal in the first embodiment.
  • the second correction brake signal (in this example, the amplitude is nl-out * B) having the opposite polarity to the second correction kick signal is used as the second correction kick signal.
  • Application time The following application time is applied.
  • the function of the second correction brake signal is to zero the position deviation speed accelerated by the second correction kick signal.
  • the function of the second brake signal is that it can shift to the brake processing at an earlier time timing than in the first embodiment.
  • the phase rotates in the band of 10 kHz or more and becomes difficult to move. Therefore, even when a Norse driving force is applied, a time delay occurs in the high frequency range, and as a result, the brake timing may be delayed, resulting in a so-called hunting state.
  • the second brake signal since the second brake signal operates at a timing earlier than the first brake signal, the second brake signal can be operated more stably than in the first embodiment.
  • FIGS. 20 (a) and 20 (b) show operation waveforms of the third embodiment of the present invention. This figure shows the results of examining the behavior of the position control deviation under the same applied acceleration conditions as in FIGS. 15 (a) and (b).
  • FIG. 20 (a) shows the same configuration as FIG. 1, that is, the same configuration as in the first embodiment (however, the amplitude of the correction kick'brake set signal S100 corresponding to nl_out, -nl-out is 64 of the first embodiment). %) And the same waveform as in Fig. 15 (b).
  • FIG. 20 (b) shows the behavior of the third embodiment of the present invention under the same acceleration application conditions.
  • the amplitude of the correction kick 'brake set signal is the force whose absolute value was 0.664V in the case of Fig. (A).
  • Fig. (B) shows the absolute amplitude of the first kick' brake set signal. Can be set to 0.44V, and the absolute value of the amplitude of the second kick set brake set signal can be set to 0.88.
  • the amplitude of the correction kick 'brake set signal S 100 can be set larger than that in (a), so that the value of the position control deviation S6 after applying the impact is smaller than that in (a).
  • FIGS. 21 (a) and (b) show operation waveforms of the third embodiment of the present invention under the same conditions as in FIGS. 6 (a) and (b) in the first embodiment of the present invention.
  • the characteristics of the driving means are of the forward resonance type as shown in Fig. 14 (b).
  • FIG. 21 (a) shows the case where the position control system of the first embodiment of the present invention is used
  • FIG. 21 (b) shows the case where the position control deviation suppression control in the third embodiment of the present invention is turned on.
  • the figure shows the force applied acceleration (G), position deviation signal S6 (V), and the correction kick 'brake set signal S 100 (V).
  • This data is an example of focus control as an example of position control
  • the applied acceleration is an object that acts as a disturbance to the focus control system.
  • the frequency error is 600 Hz and the amplitude is 10 G (G is gravitational acceleration), and the position deviation signal S6 represents a focus error signal.
  • the operation sampling frequency of the position control deviation suppression control means 100 of the present invention is 600 kHz.
  • a position deviation of ⁇ 0.3 V occurs with respect to the applied acceleration.
  • the correction kick 'brake set signal S100 which has a full 4-value force, acts to reduce the position deviation signal S6. Karu.
  • the amplitude of the deviation signal can be suppressed to about ⁇ 0.25V. In terms of actual deviation, this is below ⁇ 0.955 / zm.
  • the applied acceleration applies not only to acceleration disturbances such as vibration but also to disk acceleration generated by physical distortion of the disk.
  • the frequency characteristic of the driving means is difficult to operate at high speed.
  • the position control deviation evaluation means and the correction kick 'brake set signal generation means are changed to the 5-stage evaluation 4-value control for the 3-stage evaluation 2-value control in the first embodiment.
  • an effect of preventing performance deterioration due to the phase delay of the driving means can be obtained.
  • the configuration of the position control deviation suppression control means 100 is not limited to this as an example shown in FIGS. Needless to say, any configuration can be used as long as the output form and function similar to those in the present description can be obtained.
  • the driving means having a configuration that is difficult to operate at high speed is used.
  • the operation sampling frequency of the position control deviation suppression control means 100 is selected to be a relatively high frequency of 600 kHz.
  • the sampling frequency of 600 kHz is a sufficiently realizable value when the function of the present invention is realized by a hardware LSI circuit of a control LSI.
  • this sampling frequency is used.
  • the frequency is often limited to about 100kHz. Therefore, in the fourth embodiment, the same driving means as in the third embodiment is used, and the operation sampling of the position control deviation suppression control means 100 is further performed. A description will be given of a configuration that can exhibit the effect even when the frequency is set low.
  • FIG. 22 is a block diagram in the case where the driving means having a configuration difficult to operate at high speed is used and the operation sampling frequency of the control deviation suppression control means 100 is set low in the fourth embodiment of the present invention.
  • the position control deviation S6, which is an input signal, is converted into digital data by AZD conversion means (not shown) that performs AZD conversion at a predetermined sampling period and with a predetermined quantization resolution.
  • the phase advance means 107 compensates for the time delay due to the dispersion.
  • the functional blocks 101b to 103 are the same as the functions described in the third embodiment of the present invention, and thus description thereof is omitted.
  • the phase advance means 107 shown in the second embodiment is newly added. It has become. Since the configuration, operation, and function of the phase advance means 107 are the same as those in the second embodiment, description thereof is omitted.
  • FIGS. 23 (a) and 23 (b) show operation waveforms of the fourth embodiment of the present invention.
  • the figure shows the results of examining the behavior of the position control deviation when the operating sampling frequency of the position control deviation suppression control means 100 is set to 100 kHz under the same applied acceleration conditions as in FIGS. 20 (a) and (b). is there.
  • FIG. 23 (a) shows the behavior in the case of the same configuration as FIG. 16, that is, the same configuration as in the third embodiment.
  • FIG. 23 (b) shows the behavior of the fourth embodiment of the present invention under the same acceleration application conditions.
  • control deviation falls within the detection limit range of the position control deviation detection system, and finally converges to zero.
  • the functional block added in the fourth embodiment of the present invention Due to the effect of the phase advance means 107, the stable position control deviation suppression control means 100 can be controlled even if the operation sampling frequency is reduced.
  • FIGS. 24 (a) and 24 (b) show operation waveforms of the fourth embodiment of the present invention under the same conditions as in FIGS. 21 (a) and (b) in the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 24 (a) shows the case of the position control system in the third embodiment of the present invention
  • FIG. 24 (b) shows the case in which the position control deviation suppression control in the fourth embodiment of the present invention is turned on. From the top of the figure, applied acceleration (G), position deviation signal S6 (V), and correction kick'brake set signal S100 (V).
  • This data is an example of focus control as an example of position control
  • the applied acceleration is applied for the purpose of acting as a disturbance for the focus control system
  • the frequency is 600 Hz and amplitude is 10 G (G is gravitational acceleration)
  • the position deviation signal S6 is Represents a focus error signal.
  • the operation sampling frequency of the position control deviation suppression control means 100 is 600 kHz in the right figure and 100 kHz in the left figure.
  • the amplitude of the position deviation signal is suppressed to about ⁇ 0.25 V, despite the fact that the operation sampling frequency is set low compared to Embodiment 3 in the left figure. Can do. In terms of actual deviation, this is below ⁇ 0.955 / zm.
  • the applied acceleration is the same not only for the acceleration disturbance such as vibration but also for the disk acceleration generated by the physical strain of the disk.
  • the same drive unit as in the third embodiment is used, and even when the operation sampling frequency of the position control deviation suppression control unit 100 is low, the position control deviation suppression is performed.
  • the phase advance means 107 installed at the input stage of the control means 100 compensates for the phase delay due to sampling, and the same effect as described in the third embodiment can be obtained.
  • the configuration of the position control deviation suppression control means 100 is shown in FIGS. 17 to 19 and the configuration of the phase advance means as shown in FIG. 10 is not limited thereto. It goes without saying that any means can be used as long as the output form and functions similar to those described above can be obtained.
  • the present invention can be applied to a tracking control device of a high-speed device that only requires optical pickup control of an optical disk device.

Landscapes

  • Optical Recording Or Reproduction (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Abstract

　位置制御偏差を評価する手段（１０１ａ）と評価結果を基にキック・ブレーキ機能信号がセットとなった補正信号をアクチュエータ（１０）に対して出力する手段（１０２ａ）を設け、位置偏差信号が所定値を越えないように制御を行う。光ディスク装置に作用する振動や衝突時の衝撃外乱、あるいは偏心面振れ等のディスク物理歪を有する光ディスクを再生する際、制御偏差が増大する場合においても、制御の安定性を失うことなく制御偏差を抑圧し、常に安定な記録再生を可能にする。  

Description

明 細 書
光ディスク装置
技術分野
[0001] 本発明は光ディスク装置に関し、特に光ディスク装置に作用する振動外乱に対する 制御偏差の増大、あるいは物理歪 (ここではフォーカス方向の面振れ、トラック方向の 偏心を指す。以下物理歪と略称する。）の大きい光ディスクに対する残留位置偏差の 増大に対して、これらの位置制御偏差の増大を防止し、光ピックアップの制御外れを 抑圧する位置制御偏差抑圧制御方式に関するものである。
背景技術
[0002] 従来の光ディスク装置において、振動条件下での光ディスク上の情報の記録ある いは読み込の際、再生信号の連続性を保つ方策は種々考えられている。例えば特 許文献 1では、再生された信号を格納するメモリを増設し、高速読み出しを行い、再 生信号を一旦メモリに記憶させた後、順次に読み出す構成であり、振動等によって光 ピックアップのサーボが外れても、外れている期間はメモリに貯めた情報を読み、メモ リの情報が無くなるまでに制御のリトライ動作を行うことで、振動時においても連続な 再生を可能としている。また、特許文献 2には、加速度センサを増設して振動を検出 し、検出振動情報を光ピックアップのサーボループに加算することで外乱振動が光ピ ックアップ制御に及ぼす影響をキャンセルさせる方法が記載されて 、る。
特許文献 1 :特開平 5— 101565号公報 (第 1一 7頁、第 1図）
特許文献 2：特開平 9― 27164号公報 (第 1— 5頁、第 1図）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] 前記のような従来の振動対策では、例えば特許文献 1では、半導体メモリを必要と し、さらに特許文献 2においても、加速度センサを必要とするので装置が高価になる という問題点があった。
課題を解決するための手段
[0004] この発明は、光ディスクに光スポットを形成するために光を照射する光照射手段と、 駆動制御信号に基づき対物レンズを前記光ディスクに関して所定の操作を行う駆動 手段と、前記光ディスクからの反射光に関連した反射光情報を検出する光電変換手 段と、前記反射光情報を基に前記対物レンズと前記光ディスクとの相対位置誤差を 検出する位置偏差信号検出手段と、前記位置偏差信号検出手段から得た位置偏差 信号に基づき、前記所定の操作における制御量を規定した制御信号を発生する制 御信号発生手段と、前記位置偏差信号を評価する位置制御偏差評価手段と、前記 位置制御偏差評価手段の評価結果に基づいて前記駆動手段に対してキック信号と それに連続したブレーキ信号とから構成される補正用キック'ブレーキセット信号を出 力する補正用キック ·ブレーキセット信号発生手段と、前記補正用キック ·ブレーキセ ット信号と前記制御信号を加算する加算手段と、前記補正用キック'ブレーキセット信 号発生手段と前記加算手段の間に設けられた前記制御信号に対して前記補正用キ ック ·ブレーキセット信号の加算をオン zオフするスィッチ手段とを具備することを特 徴とする光ディスク装置を提供する。
発明の効果
[0005] 本発明の光ディスク装置は、偏心面振れ等のディスク物理歪に起因する残留偏差 のみならずシステム外部力 作用する衝撃波を含む加速度外乱に起因する残留偏 差を小さく抑圧するように機能し、結果として信号の記録再生を安定に行うことができ る。また、本発明は、所定サンプリング周波数のディジタルロジック回路にて機能が実 現されるので、制御 LSI内部でノヽードロジック回路として機能を実現することが可能 で、また汎用マイコンの FZW (ファームウェア）としても構成することも可能であり、ハ ード的なコストアップ無しに効果的に位置制御偏差を抑圧することができる。
図面の簡単な説明
[0006] [図 1]この発明の実施の形態 1を示すブロック図である。
[図 2]この発明の実施の形態における位置偏差信号検出手段 6の位置偏差検出特 性を示す図である。
[図 3]この発明の実施の形態 1及び 2における第 1の位置制御偏差評価手段 101aの 動作状態を説明する図である。
[図 4]この発明の実施の形態 1及び 2における第 1の補正用キック'ブレーキセット信 号発生手段 102aのモード遷移を示すバブルチャートである。
[図 5]この発明の実施の形態 1及び 2における第 1の補正用キック'ブレーキセット信 号発生手段 102aの動作機能を示す動作表である。
[図 6] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 1における効果を示す図である。
[図 7]この発明の実施の形態 1における動作と効果を示す図である。
[図 8] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 1における効果を示す図である。
[図 9]この発明の実施の形態 2を示すブロック図である。
[図 10]この発明の位相進手段 107を示すブロック図である。
[図 11] (a)〜（e)は、この発明の位相進み手段 107の効果を示す図である。
[図 12] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 2における効果を示す図である。
[図 13] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 2における効果を示す図である。
[図 14] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態における駆動手段の周波数特性を示 す図である。
[図 15] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 3における効果を示す図である。
[図 16]この発明の実施の形態 3を示すブロック図である。
[図 17]この発明の実施の形態 3及び 4における第 2の位置制御偏差評価手段 101b の動作状態を説明する図である。
[図 18]この発明の実施の形態 3及び 4における第 2の補正用キック'ブレーキセット信 号発生手段 102bのモード遷移を示すバブルチャートである。
[図 19]この発明の実施の形態 3及び 4における第 2の補正用キック'ブレーキセット信 号発生手段 102bの動作機能を示す動作表である。
[図 20] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 3における効果を示す図である。
[図 21] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 3における効果を示す図である。
[図 22]この発明の実施の形態 4を示すブロック図である。
[図 23] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 4における効果を示す図である。
[図 24] (a)及び (b)は、この発明の実施の形態 4における効果を示す図である。 符号の説明
1 光ディスク、 2 光照射手段、 3 対物レンズ、 4 光電変換素子、 5 ハー フミラー、 6 位置偏差信号検出手段、 7 位相補償手段、 8 加算手段、 9 ド ライバアンプ、 10 ァクチユエータ駆動コイル、 100 位置制御偏差抑圧制御手 段、 101a 第 1の位置制御偏差評価手段、 101b 第 2の位置制御偏差評価手段 、 102a 第 1の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段、 102b 第 2の補正用 キック'ブレーキセット信号発生手段、 103 スィッチ手段、 104 内部カウンタ、 105 内部カウンタ、 107 位相進み手段、 107a レジスタ、 107b 減算手段、 107c 増幅手段、 107d 加算手段。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 本発明の光ディスクの特徴部分である位置制御偏差抑圧制御装置を、ディジタル 演算回路としてディジタル演算機能素子内に実現した例について述べる。
実施の形態 1.
図 1はこの発明の実施の形態 1の光ディスク装置を示すブロック図である。
[0009] データ記録時あるいはデータ再生時に半導体レーザを含む光照射手段 2から出射 されるレーザ光はハーフミラー 5及び対物レンズ 3を介して光ディスク 1上で集光され る。データ再生時にはまた、ディスク 1から反射される光はハーフミラー 5を経て光電 変換素子 4に入力される。
[0010] 対物レンズ 3にァクチユエータ駆動コイル 10が剛体接続（一体的に動くようにしつか りと接続)され、駆動コイル 10は磁気回路中に設置されており、駆動コイル 10によつ て対物レンズ 3をディスク 1に対して垂直方向あるいは水平方向に移動させることがで きる。対物レンズ 3とァクチユエータ駆動コイル 10は上記のように剛体接続され一体 になっているため、以下総称して、単に駆動手段と呼ぶことがある。駆動手段は光デ イスクに対して所定の操作を行う。
[0011] 位置偏差信号検出手段 6は、光電変換素子 4から得られる光電変換信号 (反射光 情報）に基づき、対物レンズ 3の目標追従位置である光ディスク 1と実際の対物レンズ 3の位置との相対位置誤差である位置偏差信号 S6を位相補償手段 7と第 1の位置制 御偏差評価手段 101aに出力する。その検出特性は、フォーカスエラー検出系なら びにトラックエラー検出系ともに非線形な特性をしている。一例として、図 2にフォー力 スエラー検出系の検出特性を示す。同図で横軸は、実際の位置偏差（X 10_5m)、 縦軸は位置偏差検出系出力 (V)である。位相補償手段 7は入力される信号に基づき 駆動手段制御信号 S7を加算手段 8に出力する。加算手段 8は駆動手段制御信号 S 7と後述する選択スィッチ 103出力とを加算した信号を出力する。加算手段 8の出力 は、ドライバアンプ 9に入力され、その出力はァクチユエータ駆動コイル 10に供給され 、これにより上記所定の操作が行われる。上記のうち、符号 1乃至 10で示される機能 ブロックは、一般的な位置制御ループを構成するものである。
[0012] 本実施の形態の光ディスク装置は、上記の一般的な位置制御ループに以下の構 成要素を付加したものである。
[0013] 第 1の位置制御偏差評価手段 101aは、位置偏差信号 S6の振幅情報を評価する 機能を持ち、詳しくは S6の振幅の絶対値が所定値未満である力否かについて判定' 評価を行う。なお評価結果は、 S6の振幅絶対値が所定値以上の場合、プラス側 (正 側）の閾値を超えたの力 マイナス側 (負側）の閾値を超えたのかの識別も可能であ る。
[0014] 第 1の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102aは、第 1の位置制御偏差評 価手段 101aの評価結果に基づいて、位置制御偏差評価手段 101aの評価結果が S 6の振幅の絶対値が所定値未満になる方向に、かつ位置制御偏差評価手段 101a の評価結果が S6の振幅の絶対値が所定値未満となるまでの期間、所定の振幅で補 正キック信号を出力するとともに、補正キック信号の印加時間を測定する。さらに補正 キック信号の印加終了直後、逆極性の所定振幅の補正ブレーキ信号を補正キック信 号の印加時間以下の期間印加する。
[0015] 選択スィッチ 103は、位置偏差抑圧制御 ONZOFF (オン Zオフ）制御信号に基づ いて、既に説明した加算手段 8に第 1の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 1 02a出力である補正用キック'ブレーキセット信号の供給を制御する。この選択スイツ チ 103の機能は、従来の位置制御ループが閉じていない場合において、補正用キッ ク 'ブレーキセット信号が駆動手段に供給されるのを防止することにある。位置偏差抑 圧制御 ONZOFF制御信号は、少なくとも機能ブロック 1〜 10にて構成される一般 的な位置制御ループが閉じ、位置制御ループが機能して 、るときにスィッチオンを指 示する内容のものとなるものであり、図示しない全体制御部から供給される。以上説 明した機能ブロック 101a〜103をまとめて、単に位置制御偏差抑圧制御手段 100と 呼ぶことがある。
[0016] 図 3に、第 1の位置制御偏差評価手段 101aの動作機能を説明する図を、図 4に第 1の補正用キック 'ブレーキセット信号発生手段 102aにおけるモード遷移を示すパブ ルチャートを、図 5に第 1の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102aの各状 態における動作を説明する機能表を示す。
[0017] 図 3は、第 1の位置制御偏差評価手段 101aの動作機能を説明する図であり、入力 信号である位置偏差信号 S6を 3つの状態に分類、判定する機能を持つ。同図は、位 置偏差信号 S6の時間変化の一例を示した図である。第 1の位置制御偏差評価手段 101aは、基準電位 (位置制御系の制御偏差が零になる電位）に対して高い値に設 定されたプラス側閾値と、前記基準電位に対して低!ヽ値に設定されたマイナス側閾 値を持つ。第 1の位置制御偏差評価手段 101aは、図 3の最下の判定結果が示すよ うに、
S6がプラス側閾値未満で、かつマイナス側閾値より大きい場合は第 1の状態 (以下「 状態" 0"」と言う）と判定し、状態" 0"を示す判定結果" ST0"を出力する。
S6がプラス側閾値以上の場合は第 2の状態 (以下「状態" + "」と言う）と判定し、状態 " + "を示す判定結果" ST1 + "を出力する。
S6がマイナス側閾値以下の場合は第 3の状態 (以下「状態"—"」と言う）と判定し、状 態"—"を示す判定結果" ST1— "を出力する。
[0018] 図 4は、第 1の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102aにおけるモード遷 移を示すバブルチャートである。モードは全部で 5つあり、この 5つのモード遷移には 、第 1の位置制御偏差評価手段 101aの判定結果と、内部カウンタ 104のカウント値" COUNTER1"が用いられる。この内部カウンタ 104の動作は、後に図 5を参照して 説明する力 その前にモード遷移の動作について述べる。
[0019] 初期モードはアイドル 'モード（以下、 "idle— mode"と言う）である。このモードでは 、第 1の位置制御偏差評価手段 101 aの判定結果が "ST1 + "となれば 1 +キック'モ ード（以下、 "1 +kick— mode"と言う）に、 "ST1— "となれば 1—キック'モード（以下 、 "l—kick mode"と言う）にモード遷移する。 [0020] "1 +kick— mode"では、第 1の位置制御偏差評価手段 101aの判定結果が" STO" となれば 1 +ブレーキ 'モード（以下、 "1 +brake— mode"と言う）にモード遷移する。
[0021] " 1一 kick— mode"では、第 1の位置制御偏差評価手段 101 aの判定結果が "ST0" となれば 1—ブレーキ'モード（以下、 "1— brake— mode"と言う）にモード遷移する。
[0022] "1 +brake_mode"では、 "COUNTER1"が零以下になれば" idle— mode"にモ ード遷移する。
[0023] "1一 brake_mode"では、 "COUNTER1"が零以下になれば" idle— mode"にモ ード遷移する。
[0024] 図 5は、第 1の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102aの動作説明表であ る。各遷移モードにおける内部 COUNTER1の動作と出力を示している。 COUNT ER1は、 "idle— mode"ではリセット（RESET)され、初期化され、 "1 +kick— mode "では 1サンプリング周期毎に 1ずつカウントアップ、 "1 +brake— mode"では 1サン プリング周期毎に n (nは 1以上の定数）ずつカウントダウンする。また、 COUNTER1 は、 "1一 kick— mode"では 1サンプリング周期毎に 1ずつカウントアップ、 "1一 brak e— mode"では 1サンプリング周期毎に n (nは 1以上の定数）ずつカウントダウンする
[0025] 第 1の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102aの出力は、 "idle— mode" では出力せず、 "1 +kick— mode"ならびに" 1—brake— mode"では所定振幅の 信号 nl— outを出力し、 "1 +brake— mode"ならびに" 1一 kick— mode"では—nl —outを出力する。
[0026] 上記のような構成によって、位置偏差信号 S6の振幅が所定の閾値 (ここではプラス 側閾値とマイナス側閾値)を超えると、直ちにその S6の振幅を小さくする方向に補正 用キック信号 (振幅 nl— out)を S6が閾値未満になるまで出力し、さらに S6が閾値未 満になった直後、補正用キック信号と逆極性の補正用ブレーキ信号 (この例では振 幅 nl— out)を補正用キック信号の印加時間以下の所定時間印加することが可能 となる。なお、補正用ブレーキ信号の機能は、補正用キック信号にて加速された位置 偏差速度を零にすることにあり、補正用ブレーキ信号は、補正用キック信号と振幅が 同じで極性が逆である本実施の形態の場合、その印加時間は、補正用キック信号印 加時間の lZ2 (n=2)となる。
[0027] 図 6 (a)及び (b)に、本発明の動作波形を示す。同図（a)は、本発明の位置制御偏 差抑圧制御をオフ (OFF)した従来の位置制御系の場合であり、同図 (b)は本発明 の位置制御偏差抑圧制御をオン (ON)した場合である。同図上から印加加速度 (G) 、位置偏差信号 S6 (V)、補正用キック'ブレーキセット信号 S100 (V)である。本デー タは、位置制御の一例としてフォーカス制御の例であり、印加加速度はフォーカス制 御系にとって外乱として作用する目的で印加され、周波数 600Hz振幅 10G (Gは重 力加速度)であり、位置偏差信号 S6はフォーカスエラー信号を表す。また、本発明の 位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング周波数は、 600kHzである。本 発明の位置制御偏差抑圧制御が無い場合は、印加加速度に対して ± IVの偏差が 生じている。図 2に、位置偏差信号検出手段 6の検出特性を示す。同図より、実際の 位置偏差に対し、位置偏差信号検出手段 6の位置検出特性は、検出範囲が限られ た非線形な特性をしており、この例では、約 12ミクロンの検出可能範囲を持っており 、約 6 /z mの偏差で IVの最大出力が得られる特性となっている。この特性から、実際 の制御系で用いることができる位置偏差の範囲は 6ミクロン力ら + 6ミクロンまでで あり、これを超えると位置制御偏差検出手段 6の検出感度が低くなり、制御ループゲ インが低くなるため制御外れなどの破綻を起こす。したがって図 6 (a)及び (b)の従来 例では、制御偏差量が大きく結果として再生信号品質の劣化や記録時につ!、ては 記録信号の劣化が引き起こされだけではなぐ制御系が破綻を起こす (制御外れ)限 界状態となっていることが判る。同条件において本発明の位置制御偏差抑圧制御を 動作させれば、補正用キック'ブレーキセット信号 S 100が位置偏差信号 S6を小さく するように作用することがわかる。結果として偏差信号の振幅を ±0. 05V程度に抑 えることができる。これは実際の偏差量に換算すれば ±0. 191 /z m以下にしている ことになる。この効果は図 6 (a)及び (b)に示した例だけでなぐ位置制御ループのク ロスオーバ周波数より低 、任意の周波数における印加加速度にっ 、て同様に作用 する。印加加速度は、振動等の加速度外乱のみならずディスクの物理歪によって発 生するディスク加速度についても同様である。
[0028] 図 7は、本発明の動作を、さらにわ力りやすく説明するための図であり、図 6 (a)及び (b)の真中のデータである位置制御偏差 S6の図の縦軸を拡大したものである。同図 中、位置制御偏差 S6のグラフ中に、プラス側閾値とマイナス側閾値が実線で記入し てあり、さらに両閾値を越えた時間タイミングが同図下に示した補正信号グラフ側に 点線で記入してある。同図中、真中の位置制御偏差 S6がマイナス側閾値以下にな ると、その期間中、同図下の補正用キック信号が所定振幅（図中では B)マイナス側 に出力され、その結果、瞬時に位置制御偏差 S6の増加を抑えていることが判る。さら に、補正用キック信号の直後の所定振幅（図中では A)の補正用ブレーキ信号によつ て、位置偏差信号 S6の時間微分である位置偏差速度が零となり (補正用ブレーキ信 号印加後の、同図位置偏差信号の傾きが零となっている）、補正用キック信号によつ て生じた速度によるオーバシュートを防止する機能が確認できる。一方位置制御偏 差 S6がプラス側閾値以上になると、その期間中、補正用キック信号が所定振幅（図 中では B)プラス側に出力され、その結果、瞬時に位置制御偏差 S6の増加を抑えて いることが判る。さらに、補正用キック信号の直後の所定振幅（図中では A)の補正用 ブレーキ信号によって、位置偏差信号 S6の時間微分である位置偏差速度が零となり (補正用ブレーキ信号印加後の、同図位置偏差信号の傾きが零となっている)、補正 用キック信号によって生じた速度によるオーバシュートを防止する機能が確認できる 。さらに位置制御偏差 S6がマイナス側閾値とプラス側閾値の間にある場合、補正用 キック'ブレーキ信号 S100は出力されず、通常の従来力もある安定な位置制御系の 動作となる。
このように本発明は、位置制御偏差 S6がマイナス側閾値とプラス側閾値の間にある 場合は機能せず、従来の位置制御と変わりない動作となる。過大なディスク物理歪や 、過大な外乱加速度など、従来の位置制御系では抑圧不可能な条件で、結果として 位置制御偏差 S6が増大し、閾値を越えた場合にのみ本発明の制御偏差抑圧制御 は機能し、位置制御偏差が閾値を越えないように補正用キック信号を、さらに補正用 キック信号による位置偏差速度を零にするように補正用ブレーキ信号を補正用キック 信号の直後に印加するので、位置制御偏差 S6は安定に閾値を越えないように動作 する。結果として、過大なディスク物理歪や、過大な外乱加速度など、従来の位置制 御系では抑圧不可能な条件においても、本発明によれば、位置偏差の増大を防止 することが可能となり、安定した記録再生が実現する。
[0030] 図 8 (a)及び (b)は、光ディスク装置が外部剛体と衝突したときに生じる衝撃加速度 を模擬し、この衝撃が加わった場合の位置制御偏差の挙動を調べた解析結果である 。同図（a)は従来の位置制御方式による衝撃印加時の時間挙動、（b)は本発明によ る衝撃印加時の時間挙動である。（動作サンプリング周波数は 600kHzである。）図 中上から印加加速度 (G)、位置偏差信号 S6 (V) ,実際の位置制御偏差 (m)、補正 用キック'ブレーキセット信号 SIOO (V)である。この解析は、一例として、印加加速度 は振幅 200G、時間幅 20 secの矩形波を想定、位置制御系として、フォーカス制御 を想定している。従来の位置制御系では、衝撃が印加されることによって位置制御偏 差が増え、その偏差が位置制御偏差検出系の検出限界を越えてしまうために制御が 外れる事が解る。同図 (b)に示すように、同図（a)と印加加速度を同条件で、本発明 の実施の形態 1による制御偏差抑圧制御を施した場合にお!、ては、衝撃印加後の 位置制御偏差は、従来と比較して減少し、位置制御偏差検出系の検出限界範囲以 内に収まっている。
[0031] このように、衝撃による外乱加速度が過大であって、従来の位置制御系では制御不 能となる条件にぉ 、ても本発明の制御偏差抑圧制御は機能し、位置制御偏差が位 置偏差検出系の検出限界を越えないように動作する。結果として、従来の位置制御 系では抑圧不可能な衝撃外乱が印加された条件においても、本発明によれば、位 置偏差の増大を防止することが可能となり、安定した記録再生が実現する。なお、本 説明では、位置制御偏差抑圧制御手段 100の構成を、図 3〜図 5に示すような事例 としたが、これに限定されるものではない。本説明と同様の出力形態が得られる構成 であれば、 V、かなる手段 '構成でも良 、ことは言うまでもな!/、。
[0032] 実施の形態 2.
実施の形態 1では、位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング周波数が 600kHzと、比較的高い周波数に選択した例であった。 600kHzのサンプリング周波 数は、制御 LSIのハードロジック回路にて本発明の機能を実現した場合、十分実現 可能な値であるが、汎用マイコンのファームウェアとして本発明の機能を実現する場 合、このサンプリング周波数は 100kHz程度が限界となる場合が多い。そこで、実施 の形態 2では、位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング周波数を低く設 定しても、効果を発揮できる構成について説明する。
[0033] 図 9は、本発明の実施の形態 2における、制御偏差抑圧制御手段 100の動作サン プリング周波数を低く設定した場合におけるブロック図である。制御偏差抑圧制御手 段 100の入力信号は位置偏差信号 S6、出力信号は補正用キック'ブレーキセット信 号 S 100である。入力信号である位置制御偏差 S6は、所定のサンプリング周期で所 定の量子化分解能にて AZD変換を行う AZD変換手段 (例えば、位置制御偏差抑 圧制御手段 100の入力端に設けてあるものであり、図示していない）にてディジタル データとして変換され、変換されたデータは、位相進み手段 107にて離散化による時 間遅れを補償する。なお、機能ブロック 101〜103は、本発明の実施の形態 1で説明 した機能と同一なので、その説明を省略する。
[0034] 要するに実施の形態 2においては、実施の形態 1における制御偏差抑圧制御手段 100のサンプリングによる時間遅れを補償するため、新たに位相進み手段 107を増 設した構造となっている。図 10は、位相進み手段 107を実現する一例として、予測型 ホールドを用いた例について示したものである。位相進み手段 107の入力を IN (k)、 出力を OUT (k)、時間予測係数を Kと定義し、位相進み手段 107を予測型ホールド とすると、位相進み手段 107は以下のように定式ィ匕できる。
out(k) =in(k) +k{in(k) -in(k- l) }
(ここで、
out(n)は出力、
in(n)は入力、
(nは任意の自然数）
Kは時間予測係数
である。 )
である。
上式をサンプリングタイミング毎に逐次計算していくことで、入力信号の位相が進ん で出力される。
[0035] 図 10の構成要素は、以下の通りである。 AZD変換手段（図示しない）の出力であ るディジタルデータとなった位置制御偏差 S6が入力信号であり、入力信号はシフトレ ジスタ 107aと、減算手段 107bのプラス演算側に入力、ならびに加算手段 107dに入 力される。シフトレジスタ 107a出力は、減算手段 107bのマイナス演算側に入力、減 算手段 107bの出力は増幅手段 107cによって時間予測係数倍されて加算手段 107 dに入力される。加算手段 107d出力は、位相進み手段 107の出力となる。
[0036] 図 11 (a)〜（e)に、位相進み手段 107の効果について説明したデータを示す。本 データは、サンプリング周波数が 10kHzの場合の事例である。同図（a)は、制御偏 差抑圧制御手段 100の入力信号であり、 AZD変換手段の入力、すなわち位置偏差 S6である。同図 (b)は、時間予測係数が零、すなわち位相進み手段 107を機能させ ず、これを無視した場合の波形である。同図 (c)、（d)、（e)は、それぞれ時間予測係 数を 0. 5、 1. 0、 1. 5に設定した場合の波形である。なお、比較対照のため、（b)〜（ e)には、入力信号が点線で記入してある。（b)を見ると、 AZD変換によって、入力信 号は零次ホールドされるので、出力信号の位相は入力に対してサンプリング周期の 1 Z2程度遅れているが、（c)を見れば、上記位相遅れは解消されている。（d)、（ と 、時間予測係数を大きくしすぎると、入力信号に対して位相が進み、振幅も大きくなる ことが解る。このように時間予測係数の設定は、適用するシステムのサンプリング周波 数等によって最適な所定値に設定すれば良いことが判る。
[0037] 図 12 (a)及び (b)に、本発明の動作波形を示す。図 12 (a)及び (b)は、光ディスク 装置が外部剛体と衝突したときに生じる衝撃加速度を模擬し、この衝撃が加わった 場合の位置制御偏差の挙動を調べた解析結果である。衝撃は擬似インパルス波形 なので、全ての帯域の外乱印加条件となるため、外乱として印加された制御ループ にとつて外乱に対してもっとも弱い周波数成分が残留偏差として現れる。したがって 外乱に対する安定性の評価として、衝撃応答を用いるのが簡便である。同図（a)は 実施の形態 1のシステム構成で位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング 周波数を 100kHzに設定した場合の衝撃印加時の時間挙動、（b)は本発明の実施 の形態 2 (K=0. 5)による衝撃印加時の時間挙動である。図中上から印加加速度（ G)、位置偏差信号 S6 (V) ,実際の位置制御偏差 (m)、補正用キック'ブレーキセッ ト信号 S 100 (V)である。この解析は、一例として、実施の形態 1の図 8 (a)及び (b)と 同じ条件である、印加加速度は振幅 200G、時間幅 20 secの矩形波を想定、位置 制御系として、フォーカス制御を想定している。実施の形態 1のシステムでは、衝撃が 印加されることによって位置制御偏差 S6が発振し、その偏差が位置制御偏差検出 系の検出限界を越えてしまうために制御が外れる事が解る。同図（b)に示すように、 同図（a)と印加加速度を同条件で、本発明の実施の形態 2による制御偏差抑圧制御 を施した場合においては、衝撃印加後の位置制御偏差は、位置制御偏差検出系の 検出限界範囲以内に収まり、最終的には零に収束している。このように、本発明の実 施の形態 2において追カ卩した機能ブロックである位相進み手段 107の効果によって、 動作サンプリング周波数を小さくしても安定な位置制御偏差抑圧制御手段 100の制 御動作が可能となる。
図 13 (a)及び (b)に本発明の実施の形態 1における図 6 (a)及び (b)と同じ条件に よる、本発明の実施の形態 2の動作波形を示す。なお、時間予測係数の値は K=0. 5である。同図（a)が本発明の位置制御偏差抑圧制御を OFFした従来の位置制御 系の場合であり、同図 (b)が本発明の位置制御偏差抑圧制御を ONした場合である 。同図上力 印加加速度 (G)、位置偏差信号 S6 (V)、補正用キック'ブレーキセット 信号 S 100 (V)である。本データは、位置制御の一例としてフォーカス制御の例であ り、印加加速度はフォーカス制御系にとって外乱として作用する目的で印加され、周 波数 600Hz振幅 10G (Gは重力加速度)であり、位置偏差信号 S6はフォーカスエラ 一信号を表す。また、本発明の位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング 周波数は、 100kHzである。本発明の位置制御偏差抑圧制御が無い場合は、印加 加速度に対して ± IVの偏差が生じている。同条件において本発明の位置制御偏差 抑圧制御を動作させれば、補正用キック'ブレーキセット信号 S100が位置偏差信号 S6を小さくするように作用することがわかる。結果として偏差信号の振幅を ±0. 05V 程度に抑えることができる。これは実際の偏差量に換算すれば ±0. 191 m以下に していることになる。この効果は図 13 (a)及び (b)に示した例だけでなぐ位置制御ル ープのクロスオーバ周波数より低 、任意の周波数における印加加速度につ 、て同様 に作用する。印加加速度は、振動等の加速度外乱のみならずディスクの物理歪によ つて発生するディスク加速度についても同様である。 [0039] 上記の説明のように、実施の形態 2では、位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作 サンプリング周波数が低い場合においても、位置制御偏差抑圧制御手段 100の入 力段に設置した位相進み手段 107によって、サンプリングによる位相遅れを補償し、 実施の形態 1で説明した効果と同様な効果が得られる。なお、本説明では、位置制 御偏差抑圧制御手段 100の構成を、図 3〜図 5、さらに位相進み手段の構成を図 10 に示すような事例としたが、これに限定されるものではない。本説明と同様の出力形 態や機能が得られる構成であれば、いかなる手段 ·構成でも良いことは言うまでもな い。
[0040] 実施の形態 3.
実施の形態 1および実施の形態 2では、駆動手段の (位置) / (駆動電圧)の周波 数特性が、 10kHz以上の帯域において位相廻り量が 180度（DEG)となるような例 であった。実際の駆動手段は、 10kHz以上の高次共振特性による 2次ローパスフィ ルタ特性によって、高域動作特性が劣化する場合がある。そこで実施の形態 3では、 このような高次共振特性による高域動作特性が劣化した駆動手段を用いても、効果 を発揮できる構成について説明する。
[0041] 図 14 (a)及び (b)は、駆動手段における高次共振を有する機構要素の (位置) I (力 )の周波数特性である。同図（a)、 （b)ともに 10kHz以上の帯域において高次共振を 有していることが確認できる。同図（a)は、高次共振と 1次共振の間に反共振があるタ イブの特性であり、（b)はそれが無いタイプの特性である。ここでは（a)のタイプを反 共振型、（b)のタイプを順共振型と呼ぶ。
[0042] 反共振型は、高次共振周波数近傍で局所的にゲインと位相特性が変化するだけ で、高次共振周波数より高い帯域においては、高次共振が無い特性と等価となる。し たがって高次共振の無い、理想的な駆動手段と動特性がほぼ等しぐ 10kHz以上の 帯域においても劣化なく高速駆動が可能である。一方、順共振型は、高次共振周波 数以上の帯域にぉ 、て高次共振の無 、理想的な駆動手段の特性に対して 2次の L PFを直列接続した特性となる。したがって高次共振以上の帯域において、動特性が 著しく劣化し、高速駆動が不可能となる。
[0043] 順共振型の駆動手段を用いた場合、従来の位置制御系ではループ帯域が高次共 振未満に設定されるため、問題にならないが、本発明の場合はインパルス状の補正 用キック'ブレーキ信号によって駆動手段を高速駆動することによって機能を実現す るので、これが性能劣化の大きな要因の一つとなる。
[0044] 図 15 (a)及び (b)は、図 8 (b)で示した実施の形態 1と同条件で、駆動手段が図 14
(b)で示した順共振型の場合の結果である。駆動手段が反共振型の場合は、図 8 (b )と同様な結果となるが、順共振型の場合は、衝撃外乱が印加された後、図 15 (a)の ように位置偏差が収束せず、発振していることがわかる。これは駆動手段の周波数特 性によって、高域において時間遅れが生じたことが原因である。発振は補正用キック •ブレーキセット信号 S 100が過制御となり、ハンチングを起こしているからであり、こ れを防止するには補正用キック ·ブレーキセット信号 S 100の振幅を小さく設定すれ ばよい。図 15 (b)に、補正用キック'ブレーキセット信号 S100の振幅絶対値を同図（ a)の 64% (0. 64V)に設定した場合の結果を示す。発振は無くなり、安定に収束し て!、るが、図 8 (b)に比べ、衝撃印加後の位置偏差量が 2. 1 μ m力も 4 μ mと大きく なっている。このように、駆動手段に順共振型のものを用いた場合は、反共振型に比 ベ、補正用キック'ブレーキセット信号 S100の振幅が制限されるため、位置制御偏差 抑圧効果が劣化する問題がある。本発明の実施の形態 3は、順共振型の駆動手段 を用いた場合においても、位置制御偏差抑圧効果の劣化が小さい構成の実現を目 的にする。
[0045] 図 16は、本発明の実施の形態 3におけるブロック図である。図 1で示した本発明の 実施の形態 1における第 1の位置制御偏差評価手段 101aが第 2の位置制御偏差評 価手段 101bに置き換わり、第 1の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102a が第 2の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102bに置き換わった構成となつ ている。なお、その他の機能ブロックは、実施の形態 1で説明した機能と同一なので、 その説明を省略する。
[0046] 図 17は、第 2の位置制御偏差評価手段 101bの動作機能を説明する図であり、入 力信号である位置偏差信号 S6を 5つの状態に分類、判定する機能を持つ。同図は、 位置偏差信号 S6の時間変化の一例を示した図である。第 2の位置制御偏差評価手 段 101bは、基準電位 (位置制御系の制御偏差が零になる電位）に対して高い値に 設定された第 1のプラス側閾値 (以下、「プラス側閾値 1」と言う）と、前記プラス側閾値 1よりも高い値に設定された第 2のプラス側閾値 (以下、「プラス側閾値 2」と言う）と、前 記基準電位に対して低い値に設定された第 1のマイナス側閾値 (以下、「マイナス側 閾値 1」と言う）、さらに前記マイナス側閾値 1よりも低い値に設定された第 2のマイナ ス側閾値 (以下、「マイナス側閾値 2」と言う）を持つ。第 2の位置制御偏差評価手段 1 Olbは、図 17の最下の判定結果が示すように、
S6がプラス側閾値 1未満で、かつマイナス側閾値 1より大きい場合は第 1の状態 (以 下、「状態" 0"」と言う）と判定し、状態" 0"を示す判定結果" STO"を出力する。
S6がプラス側閾値 1以上でかつプラス側閾値 2未満の場合は第 2の状態 (以下、「状 態" + "」と言う）と判定し、状態" + "を示す判定結果" ST1 + "を出力する。
S6がマイナス側閾値 1以下でかつマイナス側閾値 2より大きい場合は第 3の状態 (以 下、「状態" "」と言う）と判定し、状態" "を示す判定結果" ST1— "を出力する。 S6がプラス側閾値 2以上の場合は第 4の状態 (以下、「状態" + +"」と言うと判定し、 状態" + +"を示す判定結果" ST2 + "を出力する。
S6がマイナス側閾値 2以下の場合は第 5の状態 (以下、「状態"—— "」と言う）と判定 し、状態"—— "を示す判定結果" ST2— "を出力する。
[0047] 図 18は、第 2の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102bにおけるモード遷 移を示すバブルチャートである。モードは全部で 9つあり、この 9つのモード遷移には 、第 2の位置制御偏差評価手段 101bの判定結果と、第 1の内部カウンタ 104のカウ ント値" COUNTER1"と第 2の内部カウンタ 105のカウント値
"COUNTER2"が用いられる。第 1及び第 2の内部カウンタ 104及び 105の動作は 、後に図 19を参照して説明する力 その前にモード遷移の動作について述べる。
[0048] 初期モードは" idle— mode"である。このモードでは、第 2の位置制御偏差評価手 段 101bの判定結果が" ST1 + "または" ST2 + "となれば" 1 +kick— mode"に、 "S T1 - "または" ST2 - "となれば" 1— kick— mode"にモード遷移する。
[0049] "1 +kick— mode"では、第 2の位置制御偏差評価手段 101bの判定結果が" STO" となれば" 1 + brake— mode"に、判定結果が" ST2 + "となれば 2 +キック 'モード（ 以下、 "2+kick mode"と言う）にモード遷移する。 [0050] "2+kick— mode"では、第 2の位置制御偏差評価手段 101bの判定結果が" ST 1 + "または" STO"となれば 2 +ブレーキ 'モード（以下、 "2+ brake— mode"と言う） にモード遷移する。
[0051] "1一 kick— mode"では、第 2の位置制御偏差評価手段 101bの判定結果が" STO
"となれば" 1一 brake— mode"に、判定結果が" ST2 - "となれば 2 -キック 'モード（ 以下、 "2— kick— mode"と言う）にモード遷移する。
[0052] "2— kick— mode"では、第 2の位置制御偏差評価手段 101bの判定結果が" ST1
—"または" ST0"となれば 2—ブレーキ'モード（以下、 "2— brake— mode"と言う） にモード遷移する。
[0053] "1 +brake— mode"では、 "COUNTER1"が零以下になれば" idle— mode"に モード遷移する。
[0054] "2+brake— mode"では、 "COUNTER2"が零以下になれば" idle— mode"に モード遷移する。
[0055] "1一 brake— mode"では、 "COUNTER1"が零以下になれば" idle— mode"に モード遷移する。
[0056] "2— brake— mode"では、 "COUNTER2"が零以下になれば" idle— mode"に モード遷移する。
[0057] 図 19は、第 2の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102bの動作説明表で ある。各遷移モードにおける内部 COUNTER1ならびに内部 COUNTER2の動作 と出力を示している。 COUNTER1は、 "idle— mode"または" 2+kick— mode"ま 7こは 2 + brake一 mode ま 7こは 2— kicK一 mode 3;たは 2— brake一 mode (？リ セット（RESET)され、初期化され、 "1 +kick— mode"または" 1— kick— mode"で 1サンプリング周期毎に 1ずつカウントアップ、 "1 +brake— mode"または" 1— brake —mode"で 1サンプリング周期毎に n (nは 1以上の定数）ずつカウントダウンする。
COUNTER2は、 "idle— mode"または" 1 +kick— mode"または" 1 +brake—m ode"または" 1—kick— mode"または" 1—brake— mode"でリセット（RESET)され 、初期化され、 "2+kick— mode"または" 2—kick— mode"で 1サンプリング周期毎 に 1ずつカウントアップ、 "2 + brake mode"または" 2— brake mode"で 1サンプ リング周期毎に n(nは 1以上の定数)ずつカウントダウンする。
[0058] 第 2の補正用キック'ブレーキセット信号発生手段 102bの出力は、 "idle— mode" では出力せず、 "1 +kick— mode"ならびに" 1—brake— mode"では所定振幅 nl —outを出力し、 "1 +brake— mode"ならびに" 1一 kick— mode"では一 nl— outを 出力する。さらに" 2+kick— mode"ならびに" 2— brake— mode"では所定振幅 nl — out * Bを出力し、 "2+brake— mode"ならびに" 2— kick— mode"では一 nl— o ut * Bを出力する。なお、 Bは 1以上の定数である。
[0059] 上記のような構成によって、位置偏差信号 S6の振幅が第 1の所定の閾値 (ここでは プラス側閾値 1とマイナス側閾値 1)を超えると、直ちにその S6の振幅を小さくする方 向に第 1の補正用キック信号 (振幅 nl— out)を S6が閾値未満になるまで出力し、さら に S6が閾値未満になった直後、第 1の補正用キック信号と逆極性の第 1の補正用ブ レーキ信号 (この例では振幅一 nl— out)を第 1の補正用キック信号の印加時間以下 の所定時間印加することが可能となる。なお、第 1の補正用ブレーキ信号の機能は、 第 1の補正用キック信号にて加速された位置偏差速度を零にすることにあり、第 1の 補正用ブレーキ信号は、第 1の補正用キック信号と振幅が同じで極性が逆である本 実施の形態の場合、その印加時間は、第 1の補正用キック信号印加時間の lZn (n = 2なら 1Z2)となる。ここまでの動作は実施の形態 1と同様であるが、以下の機能の 追カ卩によって駆動手段等の高域特性劣化を補償する。
[0060] 位置偏差信号 S6の振幅が第 2の所定の閾値 (ここではプラス側閾値 2とマイナス側 閾値 2)を超えると、直ちにその S6の振幅を小さくする方向に第 2の補正用キック信号 (振幅 nl— out * B)を S6が閾値未満になるまで出力する。 Bは 1以上の定数である から、 S6の振幅が大きくなつたときは、それに対応した大きな第 2の補正用キック信 号にて対応し、 S6の振幅がこれ以上大きくなるのを防止することができる。もちろん、 Bを 1に選択すれば、実施の形態 1における補正用キック信号と同じ動作となる。さら に S6が閾値未満になった直後、第 2の補正用キック信号と逆極性の第 2の補正用ブ レーキ信号 (この例では振幅一 nl— out * B)を第 2の補正用キック信号の印加時間 以下の所定時間印加する。なお、この第 2の補正用ブレーキ信号の機能は、第 2の 補正用キック信号にて加速された位置偏差速度を零にすることにあり、第 2の補正用 ブレーキ信号は第 2の補正用キック信号と振幅が同じで極性が逆である本実施の形 態の場合、その印加時間は、第 2の補正用キック信号印加時間の lZn(n= 2なら 1 Z2)となる。さらにこの第 2のブレーキ信号の機能は、実施の形態 1に対して、早い 時間タイミングでブレーキ処理に移行できることにある。実施の形態 1では、制御対象 である駆動手段の高域特性劣化により、 10kHz以上の帯域において位相が廻り、か つ動きにくくなる。したがってノ ルス状の駆動力を与えても、高周波域では時間遅れ が生じ、結果としてブレーキタイミングが遅れて、いわゆるハンチング状態に陥る可能 性がある。本実施の形態では、第 2のブレーキ信号が第 1のブレーキ信号よりも早い タイミングで動作するので、実施の形態 1よりも安定に動作させることができる。
[0061] 図 20 (a)及び (b)に、本発明の実施の形態 3の動作波形を示す。同図は、図 15 (a )及び (b)と同じ印加加速度条件における位置制御偏差の挙動を調べた結果である 。図 20 (a)は、図 1と同じ構成、すなわち実施の形態 1と同じ構成 (但し、 nl_out、 - nl— outに対応する補正用キック'ブレーキセット信号 S100の振幅が実施の形態 1 の 64%)の場合の挙動であり、図 15 (b)と同じ波形である。図 20 (b)は、同じ加速度 印加条件における本発明の実施の形態 3の挙動である。補正用キック'ブレーキセッ ト信号の振幅は、前述の通り同図（a)の場合絶対値は 0. 64Vであった力 同図（b) は第 1のキック'ブレーキセット信号の振幅絶対値を 0. 44V、さらに第 2のキック'ブレ ーキセット信号の振幅絶対値を 0. 88にすることが可能となる。この結果、（a)に比べ て補正用キック'ブレーキセット信号 S 100の信号の振幅を大きく設定できるので、衝 撃印加後の位置制御偏差 S6の値は、 (a)に比べて小さくなつていることが確認できる
[0062] 図 21 (a)及び (b)に本発明の実施の形態 1における図 6 (a)及び (b)と同じ条件に よる、本発明の実施の形態 3の動作波形を示す。なお、駆動手段の特性は図 14 (b) のような順共振型である。図 21 (a)が本発明実施の形態 1の位置制御系を使用した 場合であり、図 21 (b)が本発明の実施の形態 3における位置制御偏差抑圧制御を O Nした場合である。同図上力 印加加速度 (G)、位置偏差信号 S6 (V)、補正用キッ ク 'ブレーキセット信号 S 100 (V)である。本データは、位置制御の一例としてフォー カス制御の例であり、印加加速度はフォーカス制御系にとって外乱として作用する目 的で印加され、周波数 600Hz振幅 10G (Gは重力加速度)であり、位置偏差信号 S6 はフォーカスエラー信号を表す。また、本発明の位置制御偏差抑圧制御手段 100の 動作サンプリング周波数は、 600kHzである。本発明の実施の形態 1の位置制御偏 差抑圧制御では、印加加速度に対して ±0. 3Vの位置偏差が生じている。同条件に お!、て本発明の位置制御偏差抑圧制御を動作させれば、全 4値力 なる補正用キッ ク 'ブレーキセット信号 S100が位置偏差信号 S6を小さくするように作用することがわ かる。結果として偏差信号の振幅を ±0. 25V程度に抑えることができる。これは実際 の偏差量に換算すれば ±0. 955 /z m以下にしていることになる。この効果は図 21 ( a)及び (b)に示した例だけでなぐ位置制御ループのクロスオーバ周波数より低い任 意の周波数における印加加速度について同様に作用する。印加加速度は、振動等 の加速度外乱のみならずディスクの物理歪によって発生するディスク加速度につい ても同様である。
[0063] 上記の説明のように、実施の形態 3では、駆動手段の周波数特性が、高速動作が 難 ヽ順共振型の高次共振特性を有して！/ヽる場合にぉ ヽても、位置制御偏差評価 手段ならびに補正用キック'ブレーキセット信号発生手段を、実施の形態 1の 3段階 評価 2値制御に対して、 5段階評価 4値制御としたことにより、駆動手段の位相遅れに よる性能劣化を防止する効果が得られる。なお、本説明では、位置制御偏差抑圧制 御手段 100の構成を、図 17〜図 19に示すような事例とした力 これに限定されるも のではない。本説明と同様の出力形態や機能が得られる構成であれば、いかなる手 段'構成でも良 、ことは言うまでもな 、。
[0064] 実施の形態 4.
実施の形態 3では、高速動作が難しい構成の駆動手段を用いた事例であつたが、 位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング周波数が 600kHzと、比較的 高い周波数に選択していた。 600kHzのサンプリング周波数は、制御 LSIのハード口 ジック回路にて本発明の機能を実現した場合、十分実現可能な値であるが、汎用マ イコンのファームウェアとして本発明の機能を実現する場合、このサンプリング周波数 は 100kHz程度が限界となる場合が多い。そこで、実施の形態 4では、実施の形態 3 と同じ駆動手段を用い、さらに位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング 周波数を低く設定しても、効果を発揮できる構成について説明する。
[0065] 図 22は、本発明の実施の形態 4における、高速動作が難しい構成の駆動手段を用 い、さらに制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング周波数を低く設定した場 合におけるブロック図である。入力信号である位置制御偏差 S6は、所定のサンプリン グ周期で所定の量子化分解能にて AZD変換を行う AZD変換手段（図示しな ヽ)に てディジタルデータとして変換され、変換されたデータは、位相進み手段 107にて離 散化による時間遅れを補償する。なお、機能ブロック 101b〜103は、本発明の実施 の形態 3で説明した機能と同一なので、その説明を省略する。
[0066] 要するに実施の形態 4においては、実施の形態 3における制御偏差抑圧制御手段 100のサンプリングによる時間遅れを補償するため、新たに実施の形態 2で示した位 相進み手段 107を増設した構造となっている。位相進み手段 107の構成と動作、機 能については、実施の形態 2と同様なので、その説明を省略する。
[0067] 図 23 (a)及び (b)に、本発明の実施の形態 4の動作波形を示す。同図は、図 20 (a )及び (b)と同じ印加加速度条件で、位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプ リング周波数を 100kHzに設定した場合における位置制御偏差の挙動を調べた結 果である。図 23 (a)は、図 16と同じ構成、すなわち実施の形態 3と同じ構成の場合の 挙動である。図 23 (b)は、同じ加速度印加条件における本発明の実施の形態 4の挙 動である。なお、同図（b)は時間予測係数 (K= l. 2)による衝撃印加時の時間挙動 である。図中上力 印加加速度 (G)、位置偏差信号 S6 (V) ,実際の位置制御偏差（ m)、補正用キック'ブレーキセット信号 S100 (V)である。この解析は、一例として、実 施の形態 3の図 20 (a)及び (b)と同じ条件である、印加加速度は振幅 200G、時間幅 20 secの矩形波を想定、位置制御系として、フォーカス制御を想定している。実施 の形態 3のシステムでは、衝撃が印加されることによって位置制御偏差 S6が発振し、 その偏差が位置制御偏差検出系の検出限界を越えてしまうために制御が外れる事 力 S解る。同図 (b)に示すように、同図（a)と印加加速度を同条件で、本発明の実施の 形態 4による制御偏差抑圧制御を施した場合にお ヽては、衝撃印加後の位置制御 偏差は、位置制御偏差検出系の検出限界範囲以内に収まり、最終的には零に収束 している。このように、本発明の実施の形態 4において追加した機能ブロックである位 相進み手段 107の効果によって、動作サンプリング周波数を小さくしても安定な位置 制御偏差抑圧制御手段 100の制御動作が可能となる。
[0068] 図 24 (a)及び (b)に本発明の実施の形態 3における図 21 (a)及び (b)と同じ条件に よる、本発明の実施の形態 4の動作波形を示す。なお、時間予測係数の値は K= l. 2である。図 24 (a)が本発明の実施の形態 3における位置制御系の場合であり、図 2 4 (b)が本発明の実施の形態 4における位置制御偏差抑圧制御を ONした場合であ る。同図上から印加加速度 (G)、位置偏差信号 S6 (V)、補正用キック'ブレーキセッ ト信号 S 100 (V)である。本データは、位置制御の一例としてフォーカス制御の例で あり、印加加速度はフォーカス制御系にとって外乱として作用する目的で印加され、 周波数 600Hz振幅 10G (Gは重力加速度)であり、位置偏差信号 S6はフォーカスェ ラー信号を表す。また、位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング周波数 は、右図は 600kHz、左図は 100kHzである。本発明の実施の形態 4では、左図の 実施の形態 3に対して、動作サンプリング周波数を低く設定しているにもかかわらず、 位置偏差信号の振幅を ±0. 25V程度と同等に抑えることができる。これは実際の偏 差量に換算すれば ±0. 955 /z m以下にしていることになる。この効果は図 24 (a)及 び (b)に示した例だけでなぐ位置制御ループのクロスオーバ周波数より低い任意の 周波数における印加加速度について同様に作用する。印加加速度は、振動等の加 速度外乱のみならずディスクの物理歪によって発生するディスク加速度についても同 様である。
[0069] 上記の説明のように、実施の形態 4では、実施の形態 3と同じ駆動手段を用い、さら に位置制御偏差抑圧制御手段 100の動作サンプリング周波数が低い場合において も、位置制御偏差抑圧制御手段 100の入力段に設置した位相進み手段 107によつ て、サンプリングによる位相遅れを補償し、実施の形態 3で説明した効果と同様な効 果が得られる。なお、本説明では、位置制御偏差抑圧制御手段 100の構成を、図 17 〜図 19、さらに位相進み手段の構成を図 10に示すような事例とした力 これに限定 されるものではない。本説明と同様の出力形態や機能が得られる構成であれば、い 力なる手段'構成でも良 、ことは言うまでもな 、。
産業上の利用可能性 本発明の活用例として、光ディスク装置の光ピックアップ制御だけでなぐハ イスク装置のトラッキング制御装置等に適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 光ディスクに光スポットを形成するために光を照射する光照射手段と、
駆動制御信号に基づき対物レンズを前記光ディスクに関して所定の操作を行う駆 動手段と、
前記光ディスクからの反射光に関連した反射光情報を検出する光電変換手段と、 前記反射光情報を基に前記対物レンズと前記光ディスクとの相対位置誤差を検出 する位置偏差信号検出手段と、
前記位置偏差信号検出手段から得た位置偏差信号に基づき、前記所定の操作に おける制御量を規定した制御信号を発生する制御信号発生手段と、
前記位置偏差信号を評価する位置制御偏差評価手段と、
前記位置制御偏差評価手段の評価結果に基づいて前記駆動手段に対してキック 信号とそれに連続したブレーキ信号とから構成される補正用キック'ブレーキセット信 号を出力する補正用キック'ブレーキセット信号発生手段と、
前記補正用キック ·ブレーキセット信号と前記制御信号を加算する加算手段と、 前記補正用キック ·ブレーキセット信号発生手段と前記加算手段の間に設けられた 前記制御信号に対して前記補正用キック'ブレーキセット信号の加算をオン Zオフす るスィッチ手段と
を具備することを特徴とする光ディスク装置。
[2] 前記位置制御偏差評価手段は、前記を入力とし、判定閾値として前記位置偏差信 号の基準電位に対し所定のプラス側閾値と所定のマイナス側閾値を持ち、前記入力 に対して、
前記入力が前記マイナス側閾値と前記プラス側閾値の間にある第 1の状態、 前記入力が前記プラス側閾値以上である第 2の状態、
前記入力が前記マイナス側閾値以下である第 3の状態のいずれであるかを判定す る機能を有す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] 前記補正用キック ·ブレーキセット信号発生手段は、前記第位置制御偏差評価結 果を入力とし、前記判定結果が前記第 2の状態あるいは前記第 3の状態であれば、 前記駆動手段に対して、前記位置偏差信号で表される位置制御偏差が小さくなる方 向に所定高さの補正キック信号を前記判定結果が前記第 1の状態になるまで印加し 、さらに前記第 2の状態或いは前記第 3の状態であった期間を記憶し、前記第 1の状 態になった直後に前記駆動手段に対して位置偏差速度を零とする機能を有する所 定高さの補正ブレーキ信号を、前記記憶された期間以下の期間印加する機能を有 することを特徴とする請求項 1に記載の光ディスク装置。
[4] 前記位置制御偏差評価手段が、前記位置偏差信号を 5段階に評価するものである ことを特徴とする請求項 1に記載の光ディスク装置。
[5] 前記位置制御偏差評価手段は、前記位置偏差信号を入力とし、判定閾値として前 記位置偏差信号の基準電位に対し、第 1のプラス側閾値と、前記第 1のプラス側閾値 よりも大きい第 2のプラス側閾値と、第 1のマイナス側閾値と、前記第 1のマイナス側閾 値よりも小さい第 2のマイナス側閾値とを持ち、
前記入力に対して、
前記入力が前記第 1のプラス側閾値と前記第 1のマイナス側閾値との間にある第 1 の状態、
前記入力が前記第 1のプラス側閾値以上で前記第 2のプラス側閾値よりも小さい第 2の状態、
前記入力が前記第 1のマイナス側閾値以下で前記第 2のマイナス側閾値よりも大き い第 3の状態、
前記入力が前記第 2のプラス側閾値以上である第 4の状態、
前記入力が前記第 2のマイナス側閾値以下である第 5の状態
の ヽずれであるかを判定する機能を有することを特徴とする請求項 1に記載の光デ イスク装置。
[6] 前記補正用キック ·ブレーキセット信号発生手段は、前記位置制御偏差評価結果を 入力とし、前記判定結果が前記第 2の状態あるいは前記第 3の状態であれば、前記 駆動手段に対して位置制御偏差力 、さくなる方向に第 1の所定高さの補正キック信 号を前記判定結果が前記第 1の状態になるまで印加し、さらに前記第 2の状態或い は前記第 3の状態であった第 1の期間を記憶し、前記第 1の状態になった直後に前 記駆動手段に対して位置偏差速度を零とする機能を有する前記第 1の所定高さの補 正ブレーキ信号を、前記記憶された第 1の期間以下の期間印加する機能を有し、 前記判定結果が前記第 4の状態あるいは前記第 5の状態であれば、前記駆動手段 に対して
前記位置偏差信号で表される位置制御偏差が小さくなる方向に、その振幅が前記第 1の所定高さの補正キック信号以上に設定された第 2の所定高さの補正キック信号を 、前記判定結果がそれぞれ前記第 2の状態又は前記第 3の状態になるまで印加し、 さらに前記第 4の状態あるいは前記第 5の状態であった第 2の期間を記憶し、それぞ れ第 2の状態と第 3の状態になった直後に前記駆動手段に対して
位置偏差速度を零とする機能を有する前記第 2の所定高さの補正ブレーキ信号を前 記記憶された第 2の期間以下の期間印加する機能を有することを特徴とする請求項 5に記載の光ディスク装置。
[7] 前記位置制御偏差評価手段の前段に設けられ、離散化された位置偏差信号の離 散化周波数付近の高域成分を増幅する機能を持った位相進み手段をさらに有する ことを特徴とする請求項 1に記載の光ディスク装置。
[8] 前記位相進み手段は、式
out (k) =in (k) +k{in(k) -in (k- l) }
(ここで、
out (n)は出力、
in (n)は入力、
(nは任意の自然数）
Kは時間予測係数
である。 )
で示される演算を行う予測型ホールド手段であることを特徴とする請求項 7に記載の 光ディスク装置。
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