WO2007094387A1

WO2007094387A1 - 周回メモリ、及びディスク装置

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Publication number: WO2007094387A1
Application number: PCT/JP2007/052680
Authority: WO
Inventors: Tsuyoshi Katayama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2006-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2007-08-23
Also published as: JPWO2007094387A1; US8284645B2; CN101385082B; US20090022022A1; CN101385082A; JP5102757B2

Description

明細書

周回メモリ、及びディスク装置

技術分野

[0001] 本発明は、制御系の制御に用いる周回メモリ、及び周回メモリを備えるディスク装置に関するものである。

背景技術

[0002] 近年、光ディスクの高倍速化、高密度化の進展に伴い、光ディスク装置においては、レーザビームの焦点を該ディスクの情報記録トラック上に維持する光サーボの精度向上が急速に求められている。そして、その光サーボの精度を向上させる手段として、繰り返し制御（学習制御）が注目されている。繰り返し制御とは、 1周期前の偏差信号をメモリに記憶し、該記憶した結果を元に制御システムを制御するものである。

[0003] しかし、上述したような繰り返し制御を行う際、上記メモリには、 1周期前の信号が記憶されるため、例えば入力信号として、ディスクの傷や装置に加わる振動などの外乱による周期的でない信号が与えられてしまうと、この信号を学習することで、かえって制御システムに不要なノイズを混入してしまうこととなる。従って、従来から、このような外乱が加わった際にも安定して制御できる制御システムや、上記メモリに学習されてしまう不要な無周期成分の影響をなくすことのできる繰り返し制御方法が求められている。

[0004] これを解決するものとして、特許文献 1には、 1周期分の入力信号を繰り返し記憶するために設けられた正帰還ループを含む学習メモリの入力信号を、現在の信号に 0 以上 1以下であるゲイン要素 kを乗じた信号と、さらに 1周期前の学習メモリ 4の出力にゲイン要素 1 _kを乗じた信号とで構成し、該 kの値によって学習メモリの内部の情報を、 1周期前の情報だけでなぐ多周期にわたる情報に重み付けをした情報となるように作用させる周回メモリが開示されている。

[0005] 図 6は、特許文献 1に示される、従来の光ディスク装置における周回メモリの構成を示した図である。

図 6において、 1は第 1の加算器であり、追従目標となる、光ディスク装置の制御系の誤差信号などの周期性成分を持つ被補償信号と、当該周回メモリの出力とを加算するものである。 2は学習の度合いを可変するアツテネーシヨンゲインである。そして、 3はローパスフィルタ、 4はディスク 1周期分の周波数成分を記憶するメモリであり、 5及び 6は上記メモリ 4に記憶させる信号を切り替えるゲイン要素である。 7は第 2の加算器であり、該第 2の加算器 7の出力が上記学習メモリ 4に記憶される。 12は入力される被補償信号に周期性があるかを判定する相関検出部であり、ローパスフィルタ 8 と、減算器 9と、絶対値検出器 10と、コンパレータ 11とで構成されている。

[0006] 以上のような構成を有する周回メモリは、まず相関検出部 12において、入力信号となる周期性成分を持つ被補償信号に周期性があるかどうかを判定し、該被補償信号にノイズや外乱、あるいはディスク面の傷の影響などによる相関性のない誤差信号が重畳されていないかどうかを検出する。上記相関検出部 12にて、相関がある（ノイズ不検出）と判断された場合は、上記ゲイン要素 5， 6の kの値を k= lとし、相関がない（ノイズ検出）と判断した場合は、上記ゲイン要素 5, 6の kの値を k = 0とする。

[0007] そして、第 1の加算器 1において、入力された被補償信号とゲイン要素 2の出力信号とが加算され、この加算された信号が当該周回メモリの出力となる。この周回メモリの出力は、ゲイン要素 6にて k倍され、該 k倍された信号と、学習メモリ 4の出力をゲイン要素 5にて l—k倍した値とを第 2の加算器 7にて加算した信号を学習メモリ 4に入力する。学習メモリ 4の出力は、ローパスフィルタ 3に入力され、ゲイン要素 2にて 1以下のゲイン i3を乗じて第 1の加算器 1にフィードバックされる。これにより、長期にわたる周期的成分を記憶できる。

[0008] そして、上記相関検出部 12より、 k= lが出力された場合、ゲイン要素 6を介して、学習メモリ ₄に上記第丄の加算器 iから出力されたディスク 1回転分に相当する信号が記憶され、該学習メモリ 4に記憶された信号は、繰り返し制御における安定条件を満足するために、ローパスフィルタ 3と、ゲイン要素 2とを介して、加算器 1にフィードバックされ、また、上記相関検出部 12より、 k = 0が出力された場合は、ゲイン要素 6によつて、上記学習メモリ 4に、上記第 1の加算器 1から出力されるディスク 1回転分に相当する信号を記憶することを停止し、ゲイン要素 5を介して、直前に学習メモリ 4に記憶したディスク 1回転分に相当する信号が再度記憶され、該記録された信号が、ローパスフィルタ 3と、ゲイン要素 2とを介して、加算器 1にフィードバックされる。

[0009] このような構成とすることで、外乱などが被補償信号に混入した時においても、学習の度合いを減衰させることなぐレーザビームの追従能力を向上させることができる。そして、このような繰り返し制御（学習制御）方式を備えた光ディスク装置においては、直結フィードバック制御からなるフォーカス ·トラッキング制御と比較して、制御帯域を広げずに、周期的な追従目標に対する追従能力を向上させることができるため、狭トラックなシステムや偏芯の大きなシステム、ディスク回転数の高いシステム（転送レートの高いシステム）に対応することが出来る。

特許文献 1 :特開平 9一 50303号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] し力ながら、上記従来の周回メモリの構成を用いた光ディスク装置において、高倍速記録再生動作を行った場合、上記メモリに記憶された直前の 1周期分の信号をフィードバックする際に、メモリに記憶された直前の 1周期分の信号と、今まさに光ピックアップ力検出している被補償信号との間に無視できない位相差が生じ、これが残留偏差となり、結果的に偏差を十分に抑圧することができない、という課題があった。

[0011] 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、メモリに記憶された直前の 1周期分の信号と、現在検出している信号との間に大きな位相量の差分が生じた場合でも、追従性能を損なわない周回メモリ、及び該周回メモリを備えるディスク装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 上記課題を解決するために、本発明の請求項 1に係る周回メモリは、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。

[0013] これにより、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができ、高倍速記録再生時においても追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。

[0014] また、本発明の請求項 2に係る周回メモリは、ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。

[0015] これにより、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、ディスクの回転数が変化する際においても追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。

[0016] また、本発明の請求項 3に係る周回メモリは、ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。

[0017] これにより、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップ力検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、上記光ピックアップのディスク半径方向の位置に関らず、追従性能を損なわない周回メモリを提供できる。

[0018] また、本発明の請求項 4に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記デイスクの所定の位置に位置決めする、ァクチユエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素とを備えることを特徴とする。

[0019] これにより、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができ、高倍速記録再生時においても追従性能を損なわなレ、光ディスク装置を提供できる。

[0020] また、本発明の請求項 5に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記デイスクの所定の位置に位置決めする、ァクチユエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記デイスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。

[0021] これにより、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップから検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、ディスクの回転数が変化する際においても追従性能を損なわない光ディスク装置を提供できる。

[0022] また、本発明の請求項 6に係るディスク装置は、光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、光または磁気を発生させるヘッドを、前記デイスクの所定の位置に位置決めする、ァクチユエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、前記デイスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、前記フィードバック信号系は、前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備えることを特徴とする。

[0023] これにより、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップ力検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正することができるため、上記光ピックアップのディスク半径方向の位置に関らず、追従性能を損なわない光ディスク装置を提供できる。

発明の効果

[0024] 本発明の周回メモリは、光ディスク装置の高倍速記録時等において、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップ力検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、直前の 1周期分の信号と現在検出している信号との間に生じる位相差が大きい場合であっても、追従性能を損なわなレ、ものとすることができる。

[0025] また、本発明の周回メモリは、ディスクの回転数に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップ力検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、ディスクの回転数が変化する際においても、追従性能を損なわなレ、ものとすること力 Sできる。

[0026] また、本発明の周回メモリは、光ピックアップの位置に応じて、メモリから出力される信号と、今まさに光ピックアップ力検出している被補償信号の間に生じる位相差を補正するので、光ピックアップがディスクの半径方向のどの位置にあっても、追従性能を損なわなレ、ものとすることができる。

[0027] また、本発明のディスク装置は、光または磁気を発生させるヘッドを上記ディスクの所定の位置に位置決めするためのァクチユエータまたはモータを制御する制御系に、直前の 1周期分の信号と現在検出している信号との位相差を補正する周回メモリを備えるので、高倍速記録再生時における、フォーカス 'トラッキング制御の追従能力を向上させることができ、残留偏差を飛躍的に抑圧できる。

図面の簡単な説明

[0028] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1による周回メモリを備えた光ディスク装置の構成を示す図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施の形態 1による周回メモリの構成を示す図である。

[図 3]図 3は、本発明の実施の形態 1による信号波形を示す図である。 [図 4]図 4は、本発明の実施の形態 2による周回メモリの別の構成例を示す図である園 5]図 5は、本発明の実施の形態 3による周回メモリの構成を示す図である。

[図 6]図 6は、従来の周回メモリの構成を示す図である。

符号の説明

1 第 1の加算器

2 アツテネーシヨンゲイン

3 ローパスフィルタ

4 メモリ

5, 6 ゲイン要素

7 第 2の加算器

8 ローパスフィノレタ

9 減算器

10 絶対値検出器

11 コンノ、°レータ

12 相関検出部

13 加算器

14 ゲイン要素

15 メモリ

16a ローパスフィノレタ

16b ノヽィ /ヽ⁰スフイノレタ

17 フィルタ部

18 要素

19 位相補正部

20 コントローラ

21 フィードバック信号系

22 追従目標

23 ァクチユエータの駆動信号

24 誤差信号 25 回転数検出部

26 位置検出部

100, 100a, 100b 周回メモ];

110 光ディスク

111 スピンドルモータ

112 光ヘッド

113 粗移動機構

114 記録 ·再生信号処理系

115 制御系

116 回転制御系

117 光ヘッド制御系

118 光ヘッド位置制御系

発明を実施するための最良の形態

[0030] 以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本周回メモリを備えるディスク装置としては、磁気または光によりディスクに記録再生するディスク装置であればよいが、ここでは、光ディスク装置である場合を例に挙げて説明する。

[0031] (実施の形態 1)

図 1は、本発明の実施の形態 1に係る周回メモリ 100を備える光ディスク装置の構成を示す図である。

図 1に示すように、光ディスク装置は、光ディスク 110に記録する記録データ、あるいは光ディスク 110より読み出した再生データを処理する再生'記録信号処理系 114 と、光ディスク装置を動かす制御系 115とを備え、該制御系 115は、光ディスク 110を回転させるスピンドルモータ 111を制御する回転制御系 116と、光ヘッド 112を光軸方向、及び該光軸と垂直な方向の二軸方向に高速且つ高精度に動かすァクチユエータあるいはモータ（図示せず）を制御して、光ヘッド 112から照射される光スポットを光ディスク 110の記録膜上あるいは目標トラック上に常に焦点を結ばせるように制御する光ヘッド制御系 117と、上記光ヘッド 112を希望のトラック近傍まで移動させる粗移動機構 113の制御を行なう光ヘッド位置制御系 118とを備える。

[0032] 本実施の形態 1では、本周回メモリ 100を、光ヘッド制御系 117に設け、該光ヘッド制御系 117において、光ディスク 110の面振れゃ該ディスクの半径方向への変位によるトラック振れにより生じる、周期的な周波数成分をもつ制御系の誤差信号を検出し、該検出した誤差信号を、周回メモリ 100において繰り返し制御（学習制御）することで、フォーカス制御あるいはトラッキング制御を安定して行なう。

[0033] 図 2は、本実施の形態 1による周回メモリ 100の構成を示す図である。

図 2において、 13は入力される被補償信号 S10と、後述するフィードバック信号系 2 1からの出力とを加算する加算器である。なお、本実施の形態 1では、加算器を用いた動作を説明しているが、減算器を用いた場合でも、加算器を用いた場合と同様の偏差抑圧効果が得られる。 21は加算器 13の出力信号を、順次更新記憶して加算器 13に入力するフィードバック信号系である。

[0034] 14はメモリ 15に記憶されている 1周期分の信号に 0以上 1以下のゲインを乗じて、当該周回メモリ 100における学習の度合いを変化させるゲイン要素である。このゲイン要素 14のゲインは、繰り返し制御の安定条件から、 β≤1とし、常に学習の度合いが 100%とならないようにする係数である。このように、ゲイン要素 14において、メモリ 15からの出力にゲインを乗ずることにより、光ディスク装置におけるフォー力ス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げずに、追従能力のみを向上させるように、作用させることができる。

[0035] 17は加算器 13から出力された 1周期分の信号のうち、メモリ 15で記憶（学習）する信号の帯域を任意に設定可能なフィルタ部であり、該フィルタ部 17は、ローパスフィノレタ 16aと、ハイパスフィルタ 16bと、該ローパスフィルタ 16a及びハイパスフィルタ 16 bのゲインと帯域とを変化させる要素 18とからなる。

[0036] 15は上記フィルタ部 17からの出力信号を順次更新記憶するメモリであり、ディスク 1 周を N個に分割してディスク 1回転分の周期成分である信号情報を記憶するものである。 19は、メモリ 15からの出力を上記加算器に入力する際の位相量を、任意に設定可能な位相補正部である。位相補正部 19は、例えば、ァクチユエータの感度、フィルタ部 17を通過することによる位相遅れ、メモリ 15における書き込みタイミングと読み出しタイミングによる位相遅れまたは位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相のずれを、メモリ 15からの読み出しタイミングを可変させることにより補正するものである。 20は上記要素 18内の k値を制御するコントローラである。

[0037] 次に、以上のように構成される周回メモリ 100の動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ 100に、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。上記フォーカスエラー信号は、ディスクの面振れという周期性成分を持つ。

[0038] まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ 20を介して要素 18に k 値が設定される。この k値の設定は、ユーザが上記コントローラ 20を介して要素 18に任意の値を設定したり、図 6に示した相関検出部等において被補償信号の相関をとり、その相関結果に基づいた値を、上記コントローラ 20を介して設定するなどの方法が例として挙げられる力その設定方法はどのようなものであってもよい。

[0039] 次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光ディスク 110が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面ぶれ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系 117においてフォーカスエラー信号 s lOが検出され、周回メモリ 100に入力される

[0040] 周回メモリ 100に入力された上記フォーカスエラー信号 slOは、加算器 13に入力され、フィードバック信号系 21から出力される信号 s l 3と加算された後、当該周回メモリ 100より出力されると共に、フィードバック信号系 21に入力される。

[0041] フィードバック信号系 21に入力された信号 si 1は、フィルタ部 17に入力され、要素 18の k値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ 16b及び口一パスフィルタ 16aで、フィルタリングされる。

[0042] 上記フィルタ部 17においてフィルタリングされた信号 si 2は、メモリ 15に、直前のデイスク 1回転分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部 19に入力される。そして、位相補正部 19で位相量の補正がなされた後に、ゲイン要素 14 においてゲインが乗算され、フィードバック信号系 21より出力されて、加算器 13に入力される。

[0043] これ以降、周回メモリ 100において、メモリ 15に記憶された直前の 1周期分の信号の位相を補正し、該補正後の信号にゲインを乗じた信号を、入力されたフォーカスェラー信号 slOに対して加算する動作が、繰り返し行なわれる。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。

[0044] 次に、本実施の形態 2の周回メモリ 100bによる作用、効果について説明する。

まず、周回メモリ 100の導入理由について説明する。図 3は、周回メモリ 100のフォ一カス制御時の動作を説明するための図であり、図 3において、 22はフォーカス制御における追従目標、 23はフォーカスァクチユエータを駆動させるためのァクチユエ一タの駆動信号、 24は上記追従目標と上記駆動信号の差から得られる誤差信号で、いずれもディスクの 1周期（ディスク 1回転分の周期）を示す。

[0045] 光ディスク装置において、フォーカス制御を行うと、図 3に示すようにフォーカス制御における追従目標 22として面振が発生し、この追従目標を追レ、かけるようにフォー力スァクチユエータを駆動する必要がある。そこで、周回メモリ 100を導入し、直前の 1 周期分の信号をメモリ 15に記憶し、これをフォーカスァクチユエータの駆動信号として利用することで、追従目標と駆動信号の差から得られる誤差信号 (残留偏差)を 0 に近づけようとするものである。

[0046] 図 3に示すように、フォーカス制御における追従目標 22とァクチユエータ駆動信号 2 3の間に、位相進みや位相遅れといった位相誤差量が生じた場合には、追従目標と駆動信号の差から得られる誤差信号 24は、大きくなる。

[0047] そこで、本実施の形態 1による周回メモリ 100では、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の 1周期分の信号をメモリ 15に記憶し、フォーカスァクチユエ一タの駆動信号に変えることで、フォーカスァクチユエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、位相補正部 19において、例えば、フォーカスァクチユエ一タの感度、フィルタ部 17を通過することによって生じる位相遅れや、メモリ 15における書き込みタイミングと読み出しタイミングの時間差によって生じる位相遅れ、または位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。 [0048] なお、本実施の形態 1では、周回メモリ 100に入力される被補償信号 slOが、フォーカスエラー信号である場合を例に挙げて説明した力これに限るものではなぐ例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を 0に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスク 110の偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号 slOとしてトラッキングエラー信号を用いることで、十分に偏差を抑圧することができる。

[0049] 以上のように、本実施の形態 1による周回メモリによれば、光ディスク装置における高倍速記録再生動作時のように、ディスクの面振または偏心量が大きい時など、直前の 1周期分の信号と現在検出している信号とに大きな位相量の差分が生じる場合に、両信号の位相差を補正することとしたので、当該周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス 'トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる。

[0050] (実施の形態 2)

本実施の形態 2に係る周回メモリは、上記実施の形態 1による周回メモリにおレヽて、ディスクの回転数が変化した場合においても、回転数に応じた位相補正を行い、適切な繰り返し制御を行えるようにするものである。

[0051] 図 4は、本実施の形態 2による周回メモリ 100aの構成を示す図である。

図 4において、 25は光ディスク 110を回転させるスピンドルモータのモータ回転数情報に基づいて、モータの回転数を検出し、該検出結果に基づいて位相補正部 19 を制御する回転数検出部である。

[0052] また、本実施の形態 2において、位相補正部 19は、モータの回転数に応じて位相補正量を設定する。例えば、光ディスク装置において、高倍速で記録再生動作を行つた場合は、メモリ 15に記憶される直前の 1周期前の信号は、低倍速で記録再生を行った場合に、メモリ 15に記憶される直前の 1周期前の信号と比較して周期が早いため、位相量の誤差も大きくなる傾向にある。

[0053] そこで、回転数検出部 25は、記録再生時の光ディスク 110の回転数を検出し、位相補正部 19は、該回転数に応じて、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正する。また、回転数検出部 25は、記録再生動作時のディスク回転数を検出するだけでなぐあらかじめ回転数の設定が決まっている場合でも、位相補正部 19によって、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正するようにすることができる。このような構成とすることで、ディスクの回転数に増減や CAVまたは CLVといったディスクの回転方式の違いに関らず、常に適切な位相補正を行うことができ、光ディスク装置におけるフォ一カス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、残留偏差を抑圧できるように、作用させることができる。

なお、図 4におけるその他の構成要素は、上記実施の形態 1と同様であるため、ここでは詳述しない。

[0054] 次に、以上のように構成される周回メモリ 100aの動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ 100aに、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。このフォーカスエラー信号 slOは、ディスクの面振れという周期性成分を持つものである。

[0055] まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ 20を介して要素 18に k 値が設定される。また、回転数検出部 25では、記録再生時の光ディスク 110の回転数が検出され、位相補正部 19に出力される。

[0056] 次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光ディスク 110が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面振れ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系においてフォーカスエラー信号 sl Oが検出され、周回メモリ 100aに入力される。

[0057] 周回メモリ 100aに入力された上記フォーカスエラー信号 slOは、加算器 13に入力され、フィードバック信号系 21から出力される信号 sl 3と加算された後、当該周回メモリ 100aより出力されると共に、フィードバック信号系 21に入力される。

[0058] フィードバック信号系 21に入力された信号 si 1は、フィルタ部 17に入力され、要素 18の k値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ 16b及び口一パスフィルタ 16aで、フィルタリングされる。

[0059] フィルタ部 17においてフィルタリングされた信号 si 2は、メモリ 15に、直前のディスク 1周期分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部 19に入力され、位相補正部 19により、光ディスク 110の回転数に基づいて、位相量の補正がなされた後に、加算器 13にゲイン要素 14を介してフィードバック信号系 21より出力されて、上記加算器 13に入力される。

[0060] これ以降、周回メモリ 100aにおいて、入力されたフォーカスエラー信号 slOに対し、光ディスク 110の回転数に応じて、メモリ 15に記憶された直前の 1周期分の信号の位相補正を行い、この 1周期前の信号にゲインを乗じた信号を加算する動作が繰り返し行なわれ、これにより定常偏差が十分に抑圧される。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。

[0061] また、本実施の形態 2による周回メモリ 100aにおいて、上述した実施の形態 1と同様に、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の 1周期分の信号をメモリ 15に記憶した信号を、フォーカスァクチユエータの駆動信号に変えることで、フォーカスァクチユエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、回転数検出部 25 力のディスク回転数情報に基づいて、上記位相補正部 19において、例えば、フォ一力スァクチユエータの感度、フィルタ部 17を通過することによって生じる位相遅れや、メモリ 15における書き込みタイミングと読み出しタイミングの時間差によって生じる位相遅れ、または位相進み等、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。

[0062] また、本実施の形態 2では、周回メモリ 100aに入力される被補償信号 slOが、フォ一カスエラー信号である場合を例に挙げて説明した力 S、これに限るものではなぐ例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を 0に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスクの偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号 slOとしてトラッキングエラー信号を用いることで、十分に偏差を抑圧することができる。

[0063] 以上のように、本実施の形態 2による周回メモリによれば、光ディスク装置における高倍速記録再生動作時のように、直前の 1周期分の信号と現在検出している信号とに大きな位相量の差分が生じる場合に、光ディスク装置のディスク回転数に応じて、位相量の補正を行なうようにしたので、ディスクの回転数の増減に関らず、周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス 'トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる。

[0064] (実施の形態 3)

本実施の形態 3に係る周回メモリは、上記実施の形態 1による周回メモリにおレ、て、光ディスクの半径方向における光ピックアップの位置が変化した際にも、光ピックアツプの位置情報に基づいて位相補正を行レ、、適切な繰り返し制御を行えるようにするものである。

[0065] 図 5は、本実施の形態 3による周回メモリ 100bの構成を示す図である。

図 5において、 26は光ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出し、該検出結果に基づいて位相補正部 19を制御する位置検出部である。

[0066] また、本実施の形態 3において、位相補正部 19は、位置検出部 26により検出されたディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、位相補正量を設定する。例えば、光ディスク装置においてディスクの内周と外周で、メモリ 15に記憶される直前の 1周期前の信号の周波数が変化したり、信号の振幅が異なる時など、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置によって、位相量の差が異なる場合に、位置検出部 26により光ピックアップの位置を検出し、この位置情報に基づいて、位相補正部 19により、位相進みまたは位相遅れ量を適切に補正する。

[0067] また、位置検出部 26は、記録再生動作時の光ピックアップの位置を検出するだけでなぐあらかじめ移動する位置が決まっていたり、推測できるような、ジャンプ時等においても、位相補正部 19によって、位相進みまたは位相遅れ量を補正するようにすること力 Sできる。このような構成とすることで、常に適切な位相補正を行うことができ、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、残留偏差を抑圧できるように、作用させることができる。

なお、図 5において、その他の構成要素は、上記実施の形態 1と同様であるため、ここでは詳述しない。 [0068] 次に、動作について説明する。なお、ここでは、周回メモリ 100bに、被補償信号としてフォーカスエラー信号が入力される場合を例に挙げて説明する。上記フォーカスェラー信号 s lOは、ディスクの面振れという周期性成分を持つものである。

[0069] まず、光ディスク装置において、初期起動時に、コントローラ 20を介して要素 18に k 値が設定される。次に、光ディスク装置による記録、再生動作が開始すると、光デイスク 1 10が回転し、該ディスクの回転に伴ってディスクの面振れ等が発生する。このとき、光ヘッド制御系においてフォーカスエラー信号 s lOが検出され、周回メモリ 100bに入力される。また、位置検出部 26により、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置が検出され、位相補正部 19に出力される。

[0070] 周回メモリ 100bに入力された上記フォーカスエラー信号 slOは、加算器 13に入力され、フィードバック信号系 21から出力される信号 sl 3と加算された後、当該周回メモリ 100aより出力されると共に、フィードバック信号系 21に入力される。

[0071] 上記フィードバック信号系 21に入力された信号 si 1は、フィルタ部 17に入力され、要素 18の k値によってカットオフ周波数が任意に設定されたハイパスフィルタ 16b及びローパスフィルタ 16aで、フィルタリングされる。

[0072] フィルタ部 17においてフィルタリングされた信号 si 2は、メモリ 15に、直前のディスク 1周期分の信号情報として記憶され、この記憶された信号が、位相補正部 19に入力され、位置検出部 26によって検出された光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正がなされた後に、加算器 13にゲイン要素 14を介してフィードバック信号系 21より出力されて、上記加算器 13に入力される。

[0073] これ以降、周回メモリ 100bにおいて、入力されたフォーカスエラー信号 slOに対し、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、メモリ 15に記憶された直前の 1周期分の信号の位相補正を行い、 1周期前の信号にゲインを乗じた信号を加算する動作が繰り返し行なわれ、これにより定常偏差が十分に抑圧されることになる。なお、本実施例では、加算器を用いた動作について説明しているが、減算器を用いた場合でも同様の偏差抑圧効果が得られる。

[0074] また、上記実施の形態 1と同様に、周回メモリ 100bにおいて、目標とする被補償信号に対して、例えば、直前の 1周期分の信号をメモリ 15に記憶した信号を、フォー力スァクチユエータの駆動信号に変えることで、フォーカスァクチユエータを上記被補償信号に追従するように動作させ、また、上述の位置検出部 26からの光ピックアップの位置情報に基づいて、上記位相補正部 19において、制御ループを構成する際に発生する位相量の補正を行うことで、光ディスク装置におけるフォーカス制御を、安定に、且つ制御帯域を広げることなく追従能力を向上させることができ、結果として残留偏差を飛躍的に抑圧できる。

[0075] また、本実施の形態 3では、周回メモリ 100bに入力される被補償信号 slOが、フォ一カスエラー信号である場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなぐ例えばフォーカス駆動信号などを用いても、結果的に定常偏差を 0に近づけるといった偏差抑圧効果が得られる。さらに、光ディスクの偏芯を追従目標とするトラッキング制御に対しても、上記被補償信号 slOとしてトラッキングエラー信号を用いることで、シーク動作やトラックジャンプ動作時においても、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正を適切に行うことができるため、十分に残留偏差を抑圧することができる。

[0076] 以上のように、本実施の形態 3による周回メモリによれば、光ディスク装置におけるシーク動作やジャンプ動作時など、直前の 1周期分の信号と現在検出している信号との間に大きな位相量の差分が生じる場合に、光ピックアップの位置情報に基づいて、位相量の補正を行なうようにしたので、ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に関らず、周回メモリにおいて、位相量の差分による信号の偏差を抑圧して、被補償信号の追従能力を向上させることができ、この結果、光ディスク装置において、光ピックアップのフォーカス 'トラッキング制御を常に安定して行なうことが可能となる産業上の利用可能性

[0077] 本発明による周回メモリは、繰り返し制御方式を有し、光ディスク装置におけるフォ一カス'トラッキング制御の安定化と追従能力向上等に有用である。また光ディスク装置の高倍速化 ·高密度化の用途等にも応用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、

周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、

前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、を備え、前記フィードバック信号系は、

前記加算器の出力信号のうち、任意に設定される学習の帯域に含まれる信号を出力するフィルタ部と、

前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、

前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、

該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、

ことを特徴とする周回メモリ。

[2] ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、

前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、

前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部とを備え、

前記フィードバック信号系は、

前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、

前記ディスクの回転数に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、

該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、

ことを特徴とする周回メモリ。

[3] ディスクより読み出される被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリであって、周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、

前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置を検出する位置検出部と、を備え、

前記フィードバック信号系は、

前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、

前記ディスクの半径方向における光ピックアップの位置に応じて、前記メモリからの出力を前記加算器に入力する際の位相量を任意に設定可能な位相補正部と、該位相補正部によって位相補正された 1周期分の情報に、 0以上 1以下の値を乗じて、前記加算器に入力するゲイン要素と、を備える、

ことを特徴とする周回メモリ。

[4] 光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、

光または磁気を発生させるヘッドを、前記ディスクの所定の位置に位置決めする、ァクチユエータ、及びモータを制御するヘッド制御系を備え、

前記ヘッド制御系は、被補償信号の繰り返し制御を行なう周回メモリを有し、前記周回メモリは、

前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、

ことを特徴とするディスク装置。

[5] 光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、

前記ディスクの回転数を検出する回転数検出部と、を備え、

前記フィードバック信号系は、

前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、

ことを特徴とするディスク装置。

[6] 光または磁気によりディスクに情報を記録再生するディスク装置において、

周期的な周波数成分を持つ被補償信号が入力される加算器と、前記加算器の出力信号を 1周期分毎にメモリに順次更新記憶し、該メモリに記憶された 1周期分の情報を前記加算器に入力するフィードバック信号系と、

前記フィードバック信号系は、

前記フィルタ部の出力信号を順次更新記憶するメモリと、

ことを特徴とするディスク装置。