JPH09259449A

JPH09259449A - 光学的情報記録再生装置の位置決め装置

Info

Publication number: JPH09259449A
Application number: JP6569596A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Okuyama; 淳奥山; Takashi Yoshida; 吉田　　隆; Norihisa Yanagihara; 徳久柳原; Yasuhiro Mitsui; 康弘三井; Kazuaki Souma; 万哲相馬; Hideto Yamada; 英仁山田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】障害物を通過してもフォーカスダウンおよび
トラック外れが生じないようにして、安定な記録または
再生動作を実現する。【解決手段】第２の演算手段１８を、面振れおよび偏
心等の外乱を推定する外乱オブザーバにより構成し、こ
の推定した外乱である第２の制御信号２７を一時記憶
し、制御信号としては例えば１周期前の信号を用いる。
一方、第１の演算手段１７からの第１の制御信号２６
は、振幅制限手段３２を通過した後に加算器２１に送ら
れており、この加算器２１において、第１の制御信号２
６に制御信号２７がフィードフォワードに加えられ、そ
の結果が第３の制御信号２８として出力される。この第
３の制御信号２８をドライバ２３に送ることにより、フ
ォーカスダウンおよびトラック外れを生じないように対
物レンズ８の位置決めを行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータの外
部記憶手段等に用いられる光学的情報記録再生装置に係
り、更に詳しくは光ディスク装置の位置決め装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の光ディスク装置の位置決め装置と
しては、例えば特開平５−５３０１４号公報に記載され
ている。この従来技術においては、位置誤差信号をロー
パスフィルタに通すことにより高周波数成分を除去した
信号を作成し、障害物通過中は、ローパスフィルタを通
した信号に切り替えるように構成されている。また、特
開平５−８２６６０号公報に記載の従来技術において
は、制御系のループゲインを可変にし、障害物通過中
は、ループゲインを下げるように構成されている。

【０００３】一方、外乱オブザーバと記憶手段およびロ
ーパスフィルタとを用いた従来技術としては、例えば特
開平６−２６７２１１号公報に記載されている。この従
来技術においては、ディスク記憶装置のヘッド位置決め
制御系に対して外乱オブザーバと記憶手段およびローパ
スフィルタとを用いている。ディスク記憶装置では、デ
ィスク上のトラックは同心円状に配置され、ディスクは
角速度一定で回転駆動されているため、各トラック上を
ヘッドがトレースしているときに、制御系に作用する回
転に同期した外乱の周波数成分は各トラックで一定であ
る。これより、ある代表トラック上で前記記憶手段は前
記外乱オブザーバの出力を記憶しておき、その他のトラ
ック上においても、この記憶した値を用いて制御系に作
用する外乱を打ち消している。このとき、記憶した値で
打ち消せずに残った外乱を打ち消すために、前記外乱オ
ブザーバの出力をリアルタイムで併用する。その後、外
乱が小さくなった時点で前記記憶手段の内容を更新する
と、記憶した値は更新する前に比べて２倍の外乱抑圧能
力を持つので、更新動作を繰り返していくことにより、
外乱を打ち消す能力を向上させるように構成されてい
る。また、前記記憶手段に記憶される前記外乱オブザー
バの出力は、前記ローパスフィルタを通すことによりノ
イズ等の高周波数成分が除去されるように構成されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光ディスク装置では、
図２に示すように、光ディスク１上に傷（あるいはし
み、黒点等）やほこり等の障害物があると、光スポット
がこの上をトレースしている間は、光ディスク１からの
戻り光が減少または欠落することにより、フォーカス誤
差信号およびトラッキング誤差信号等の検出信号が不定
になる。その影響として、波形的には、フォーカス誤差
信号およびトラッキング誤差信号が突然大きくなる等が
あり、周波数成分としては、通常は面振れおよび偏心等
の１００Ｈｚ以下の周波数成分が支配的なのに対し、約
５００Ｈｚから数ｋＨｚ程度の周波数成分が支配的にな
る。

【０００５】また、図３に示すように、障害物の検出に
は遅れが存在する。そのようなフォーカス誤差信号およ
びトラッキング誤差信号に基づいて制御を行うと、実際
には正しくトレースしている光スポットを変動させてし
まうことになり、フォーカスダウンおよび意図しないト
ラックジャンプ（以下では、トラック外れと記述する）
が発生することや、障害物通過後の信号の記録再生まで
の時間が長くなる等の問題が起こる。

【０００６】従来の障害物通過に対処する方式として
は、位置誤差信号をローパスフィルタに通すことにより
高周波数成分を除去した信号を作成し、障害物通過中
は、ローパスフィルタを通した信号に切り替えるという
方式や、制御系のループゲインを可変にし、障害物通過
中は、ループゲインを下げるという方式があった。

【０００７】しかし、上記したような、障害物通過に伴
いフォーカス誤差信号およびトラッキング誤差信号に現
れる約５００Ｈｚから数ｋＨｚ程度の周波数成分に追従
しないようにしただけの方式では、障害物通過中は面振
れおよび偏心に追従できない。また、障害物の検出遅れ
を考慮していないため、障害物を通過し始めてから障害
物が検出されるまでは、制御系として対処することがで
きない。

【０００８】一方、磁気ディスク装置に外乱オブザーバ
と記憶手段およびローパスフィルタを用いた方式では、
光ディスク装置は線速度一定の記憶方式を採用している
ため、光ディスク装置の再生速度および光ディスクの再
生位置により面振れおよび偏心の周波数成分が変化する
ことに対処することができない。

【０００９】本発明の目的は、障害物を通過してもフォ
ーカスダウンおよびトラック外れの発生を防ぐととも
に、障害物通過後の信号の記録再生までの時間を短くし
て、安定な記録再生動作を行えるようにした光学的情報
記録再生装置の位置決め装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による光学的情報記録再生装置の位置決め装
置は、光学的情報記録媒体上のトラックに、対物レンズ
により集光されたレーザ光の光スポットをフォーカシン
グ制御およびトラッキング制御しながら照射することに
よって情報の記録再生を行う光学的情報記録再生装置の
位置決め装置において、前記トラックからの前記光スポ
ットのずれである位置誤差信号および情報信号等を生成
する増幅手段と、前記光学的情報記録媒体上の前記光ス
ポットのトレース位置に存在する障害物を検出して障害
物検出信号を出力する障害物検出手段と、前記光スポッ
トを前記光学的情報記録媒体のフォーカス方向およびト
ラッキング方向に移動させる光スポット移動手段と、前
記位置誤差信号を取り込み、位相進み遅れ補償等の位相
補償演算または状態推定器を含む状態フィードバック補
償演算を行い、該演算結果として第１の制御信号を出力
する第１の演算手段と、該第１の演算手段の後で、該第
１の制御信号を補正する第１の補正手段と、前記位置誤
差信号と所定の第３の制御信号とを取り込み、外乱オブ
ザーバによる外乱推定演算を行い、該演算結果として第
２の制御信号を出力する第２の演算手段と、前記第１の
補正手段の出力と前記第２の制御信号とを加算して前記
第３の制御信号を出力する加算手段と、該第３の制御信
号により前記光スポット移動手段を駆動する駆動手段と
を具備したことを特徴とする。

【００１１】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、光学的情報記録媒体上のトラック
に、対物レンズにより集光されたレーザ光の光スポット
をフォーカシング制御およびトラッキング制御しながら
照射することによって情報の記録再生を行う光学的情報
記録再生装置の位置決め装置において、前記トラックか
らの前記光スポットのずれである位置誤差信号および情
報信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒
体上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物
を検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段
と、前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォー
カス方向およびトラッキング方向に移動させる光スポッ
ト移動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み
遅れ補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態
フィードバック補償演算を行い、該演算結果として第１
の制御信号を出力する第１の演算手段と、該第１の演算
手段の後で、該第１の制御信号を補正する第１の補正手
段と、前記位置誤差信号と所定の第３の制御信号とを取
り込み、外乱オブザーバによる外乱推定演算を行い、該
演算結果として第２の制御信号を出力する第２の演算手
段と、該第２の演算手段の後で、該第２の制御信号を補
正する第２の補正手段と、前記第１の補正手段の出力と
前記第２の補正手段の出力とを加算して前記第３の制御
信号を出力する加算手段と、該第３の制御信号により前
記光スポット移動手段を駆動する駆動手段とを具備した
ことを特徴とする。

【００１２】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第２の制御信号を取り込み、
該第２の制御信号の周期を検出して周期信号を出力する
周期検出手段と、前記第２の演算手段または前記第２の
補正手段の後で、該第２の制御信号または該第２の補正
手段の出力を、前記周期信号により前記光学的情報記録
媒体の回転位置に対応して記憶し、前記障害物検出信号
により記憶中の障害物の有無を判断し、前記周期信号に
より前記光学的情報記録媒体の回転位置に対応して以前
記憶した信号を出力する記憶手段を具備したことを特徴
とする。

【００１３】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第２の制御信号または前記第
２の補正手段の出力の前記記憶手段への記憶間隔を、前
記第１の演算手段の演算サンプリング間隔よりも長くし
たことを特徴とする。

【００１４】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記記憶手段に記憶した信号を出
力するときに、該信号を補間する補間手段を具備したこ
とを特徴とする。

【００１５】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第２の制御信号と、前記第２
の補正手段の出力または前記記憶手段の出力または前記
補間手段の出力とを取り込み、前記障害物検出信号が発
生していないときは、該第２の制御信号を選択し、前記
障害物検出信号が発生しているときは、該第２の補正手
段の出力または該記憶手段の出力または該補間手段の出
力のいずれかを選択し、該選択した信号を出力する切り
替え手段と、前記第１の制御信号または前記第１の補正
手段の出力と前記切り替え手段の出力とを加算して前記
第３の制御信号を出力する加算手段とを具備したことを
特徴とする。

【００１６】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第１の補正手段が、取り込ん
だ前記第１の制御信号が設定値を超えた場合に、該第１
の制御信号として該設定値を出力する振幅制限手段であ
ることを特徴とする。

【００１７】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第１の補正手段が、取り込ん
だ前記第１の制御信号の高周波数成分を除去する第１の
除去手段であることを特徴とする。

【００１８】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第２の補正手段が、取り込ん
だ前記第２の制御信号の高周波数成分を除去する第２の
除去手段であることを特徴とする。

【００１９】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第２の補正手段が、取り込ん
だ前記第２の制御信号の高周波数成分を除去する第３の
除去手段であり、該第３の除去手段において、取り込ん
だ前記第２の制御信号の高周波数成分を除去する周波数
帯域が、前記光学的情報記録媒体の回転数に対応して変
化することを特徴とする。

【００２０】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第２の補正手段が、取り込ん
だ前記第２の制御信号の高周波数成分を除去する第２の
除去手段または第３の除去手段のどちらかと、その後
で、前記障害物検出信号が発生している間、該第２の除
去手段の出力または該第３の除去手段の出力のどちらか
を保持する保持手段とであることを特徴とする。

【００２１】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、光学的情報記録媒体上のトラック
に、対物レンズにより集光されたレーザ光の光スポット
をフォーカシング制御およびトラッキング制御しながら
照射することによって情報の記録再生を行う光学的情報
記録再生装置の位置決め装置において、前記トラックか
らの前記光スポットのずれである位置誤差信号および情
報信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒
体上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物
を検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段
と、前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォー
カス方向およびトラッキング方向に移動させる光スポッ
ト移動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み
遅れ補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態
フィードバック補償演算を行い、該演算結果として第１
の制御信号を出力する第１の演算手段と、前記位置誤差
信号と所定の第３の制御信号とを取り込み、外乱オブザ
ーバによる外乱推定演算を行い、該演算結果として第２
の制御信号を出力する第２の演算手段と、該第２の演算
手段の後で、前記第２の制御信号を取り込み、取り込ん
だ該第２の制御信号の高周波数成分を除去し、該除去す
る周波数帯域が、前記光学的情報記録媒体の回転数に対
応して変化する第３の除去手段と、前記第１の制御信号
と前記第３の除去手段の出力とを加算して前記第３の制
御信号を出力する加算手段と、該第３の制御信号により
前記光スポット移動手段を駆動する駆動手段とを具備し
たことを特徴とする。

【００２２】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、光学的情報記録媒体上のトラック
に、対物レンズにより集光されたレーザ光の光スポット
をフォーカシング制御およびトラッキング制御しながら
照射することによって情報の記録再生を行う光学的情報
記録再生装置の位置決め装置において、前記トラックか
らの前記光スポットのずれである位置誤差信号および情
報信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒
体上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物
を検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段
と、前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォー
カス方向およびトラッキング方向に移動させる光スポッ
ト移動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み
遅れ補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態
フィードバック補償演算を行い、該演算結果として第１
の制御信号を出力する第１の演算手段と、前記位置誤差
信号と所定の第３の制御信号とを取り込み、外乱オブザ
ーバによる外乱推定演算を行い、該演算結果として第２
の制御信号を出力する第２の演算手段と、該第２の制御
信号を取り込み、該第２の制御信号の周期を検出して周
期信号を出力する周期検出手段と、前記第２の演算手段
の後で、前記第２の制御信号を前記周期信号により前記
光学的情報記録媒体の回転位置に対応して記憶し、前記
障害物検出信号により記憶中の障害物の有無を判断し、
前記周期信号により前記光学的情報記録媒体の回転位置
に対応して以前記憶した信号を出力する記憶手段と、前
記第１の制御信号と前記記憶手段の出力とを加算して前
記第３の制御信号を出力する加算手段と、該第３の制御
信号により前記光スポット移動手段を駆動する駆動手段
とを具備したことを特徴とする。

【００２３】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、光学的情報記録媒体上のトラック
に、対物レンズにより集光されたレーザ光の光スポット
をフォーカシング制御およびトラッキング制御しながら
照射することによって情報の記録再生を行う光学的情報
記録再生装置の位置決め装置において、前記トラックか
らの前記光スポットのずれである位置誤差信号および情
報信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒
体上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物
を検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段
と、前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォー
カス方向およびトラッキング方向に移動させる光スポッ
ト移動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み
遅れ補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態
フィードバック補償演算を行い、該演算結果として第１
の制御信号を出力する第１の演算手段と、前記位置誤差
信号と所定の第３の制御信号とを取り込み、外乱オブザ
ーバによる外乱推定演算を行い、該演算結果として第２
の制御信号を出力する第２の演算手段と、該第２の制御
信号を取り込み、該第２の制御信号の周期を検出して周
期信号を出力する周期検出手段と、前記第２の演算手段
の後で、前記第２の制御信号を取り込み、取り込んだ該
第２の制御信号の高周波数成分を除去し、該除去する周
波数帯域が、前記光学的情報記録媒体の回転数に対応し
て変化する第３の除去手段と、該第３の除去手段の後
で、該第３の除去手段の出力を前記周期信号により前記
光学的情報記録媒体の回転位置に対応して記憶し、前記
障害物検出信号により記憶中の障害物の有無を判断し、
前記周期信号により前記光学的情報記録媒体の回転位置
に対応して以前記憶した信号を出力する記憶手段と、前
記第１の制御信号と前記記憶手段の出力とを加算して前
記第３の制御信号を出力する加算手段と、該第３の制御
信号により前記光スポット移動手段を駆動する駆動手段
とを具備したことを特徴とする。

【００２４】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第２の制御信号または前記第
３の除去手段の出力の前記記憶手段への記憶間隔を、前
記第１の演算手段の演算サンプリング間隔よりも長くし
たことを特徴とする。

【００２５】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記記憶手段に記憶した信号を出
力するときに、該信号を補間する補間手段を具備したこ
とを特徴とする。

【００２６】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第２の制御信号と、前記第３
の除去手段の出力または前記記憶手段の出力または前記
補間手段の出力とを取り込み、前記障害物検出信号が発
生していないときは、該第２の制御信号を選択し、前記
障害物検出信号が発生しているときは、該第３の除去手
段の出力または該記憶手段の出力または該補間手段の出
力のいずれかを選択し、該選択した信号を出力する切り
替え手段と、前記第１の制御信号と前記切り替え手段の
出力とを加算して前記第３の制御信号を出力する加算手
段とを具備したことを特徴とする。

【００２７】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第１の演算手段の後で、前記
障害物検出手段が障害物を検出している間、前記第１の
制御信号を零にする第３の補正手段を具備したことを特
徴とする。

【００２８】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記振幅制限手段の前記設定値
が、前記フォーカシング制御または前記トラッキング制
御開始後の第１の期間とその後の第２の期間とでは、該
設定値の大きさが異なることを特徴とする。

【００２９】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記振幅制限手段の前記設定値
が、前記障害物がないときの前記第１の制御信号の動作
範囲以上、該動作範囲の２倍以下であることを特徴とす
る。

【００３０】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第１の除去手段および前記第
２の除去手段および前記第３の除去手段において、取り
込んだ前記第１の制御信号または前記第２の制御信号の
高周波数成分を除去し始める周波数が、前記光学的情報
記録回転媒体の最高回転周波数以上、該最高回転周波数
の１０倍以下であることを特徴とする。

【００３１】更に、本発明による光学的情報記録再生装
置の位置決め装置は、前記第１の演算手段、前記第２の
演算手段、前記周期検出手段、前記記憶手段、前記加算
手段、前記切り替え手段、前記第１の補正手段、前記第
２の補正手段、および前記第３の補正手段を一つのＩＣ
チップで構成したことを特徴とする。

【００３２】次に、本発明の作用を説明する。本発明の
光学的情報記録再生装置の位置決め装置における前記第
２の演算手段は、面振れおよび偏心等の外乱を推定する
外乱オブザーバである。この推定した外乱である前記第
２の制御信号をフィードフォワード的に前記第１の制御
信号に加えることにより、高精度に面振れおよび偏心等
の外乱に追従できる。また、該第２の制御信号を前記記
憶手段に記憶し、以前の周期の信号を用いるか、該第２
の制御信号を前記第２の除去手段または前記第３の除去
手段に通し、高周波数成分を除去した信号を用いるよう
にした、併せて、該第１の制御信号を前記振幅制限手段
に通し、障害物通過中に該第１の制御信号が突然大きく
なることを防止しているので、障害物の通過による影響
を受けない。このため、フォーカスダウンおよびトラッ
ク外れを生じないようにして、併せて、障害物通過後の
信号の記録再生までの時間を短くし、安定な記録再生動
作を行うことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態による光ディスク装置のフォーカシング制御手段の構
成図である。１は光ディスクであり円周方向にトラック
２が螺旋状に形成されている。３はディスクモータであ
り、上面にチャッキングされた光ディスク１を回転駆動
する。４はピックアップであって、レーザ光５を射出す
る半導体レーザ６と、レーザ光５を集光してトラック２
上に光スポット７を形成する対物レンズ８と、トラック
２からの反射光９から光スポット７の位置誤差信号や情
報信号を検出するセンサ１０と、対物レンズ８をフォー
カス方向に駆動するフォーカスアクチュエータ１１およ
びトラッキング方向に駆動するトラッキングアクチュエ
ータ１２と、以上の構成要素を収容し移動するスレッド
１３と、スレッド１３を光ディスク１の半径方向に駆動
して光スポット７をトラック２の間で移動するリニアア
クチュエータ１４とからなる。

【００３４】また、１５は増幅手段、１６はＡＤ変換
器、１７は第１の演算手段、１８は第２の演算手段、１
９は第１の記憶手段、２０は中央処理手段、２１は加算
器、２２はＤＡ変換器、２３はドライバ、２４はＩＣチ
ップ、２５はフォーカス誤差信号、２６は第１の制御信
号、２７は第２の制御信号、２８は第３の制御信号、２
９は情報信号、３０は障害物検出手段、３１は障害物検
出信号、３２は振幅制限手段ある。

【００３５】上記構成によれば、増幅手段１５では、ピ
ックアップ４の検出出力に対し、所定の信号処理を行っ
て、フォーカス誤差信号２５、トラッキング誤差信号
（図示省略）および情報信号２９を生成する。このフォ
ーカス誤差信号２５はＡＤ変換器１６に入力し、情報信
号２９は障害物検出手段３０に入力する。障害物検出手
段３０では、情報信号２９を取り込み、この情報信号２
９のレベルを設定レベルと比較することにより、障害物
の有無を検出し、障害物検出信号３１を出力する。この
障害物検出信号３１は中央処理手段２０に入力する。

【００３６】第１の演算手段１７では、フォーカス誤差
信号２５をＡＤ変換器１６でディジタル信号に変換して
取り込むとともに、中央処理手段２０の指令により、第
１の記憶手段１９からソフトウェアを読み込んで、位相
進み遅れ補償等の位相補償演算または状態推定器を含む
状態フィードバック補償演算を行い、この演算結果を第
１の制御信号２６として出力する。この第１の制御信号
２６は振幅制限手段３２に入力する。振幅制限手段３２
では、第１の制御信号２６を取り込み、中央処理手段２
０の指令により、第１の記憶手段１９から振幅設定値を
読み込み、第１の制御信号２６の振幅値と設定振幅値と
の比較から第１の制御信号２６の振幅値を制限する処理
を行う。この振幅制限手段３２の出力は加算器２１に入
力する。

【００３７】一方、第２の演算手段１８では、フォーカ
ス誤差信号２５をＡＤ変換器１６でディジタル信号に変
換して取り込むとともに、第３の制御信号２８を取り込
んで、中央処理手段２０の指令により、第１の記憶手段
１９からソフトウェアを読み込み、状態推定器から構成
された外乱オブザーバの演算を行って、この演算結果を
第２の制御信号２７として出力する。この第２の制御信
号２７は加算器２１に入力する。

【００３８】加算器２１では、振幅制限手段３２の出力
と第２の制御信号２７を取り込み、加算した後に第３の
制御信号２８として出力する。この第３の制御信号２８
は第２の演算手段１８とＤＡ変換器２２とに入力する。
ドライバ２３では、第３の制御信号２８をＤＡ変換器２
２でアナログ信号に変換して取り込み、フォーカスアク
チュエータ１１により対物レンズ８をフォーカス方向に
駆動して、光ディスク１のトラック２が対物レンズ８の
焦点深度内に入るように位置決めする。

【００３９】ここで、第１の演算手段１７ついて詳細に
説明する。第１の演算手段１７は、状態推定器を含む状
態フィードバック補償でも実現できるが、本実施の形態
では位相進み遅れ補償とした。このときの第１の演算手
段１７の離散時間伝達関数は次の式で表される。

【００４０】

【数１】

【００４１】ただし、ｚ~¹ は１サンプル遅延、ａ₂，ａ
₃，ｂ₁，ｂ₂，ｂ₃ は第１の演算手段１７の周波数特性
を決定する係数、Ｋ_C は第１の演算手段１７のループゲ
インである。

【００４２】第１の演算手段１７では、サンプリング周
期Ｔ_S毎にフォーカス誤差信号２５を取り込み、ディジ
タル補償演算結果として第１の制御信号２６を出力す
る。以下、フォーカス誤差信号２５をｅ（ｋ）で表し、
第１の制御信号２６をＵ₁（ｋ）で表す。ただし、ｋは
各ディジタルサンプルの時間インデックスである。フォ
ーカス誤差信号ｅ（ｋ）から第１の制御信号Ｕ₁（ｋ）
を得るまでの出力方程式を数２に示す。

【００４３】

【数２】

【００４４】数２により第１の制御信号Ｕ₁（ｋ）が得
られるが、次サンプルにおいてもＵ₁（ｋ）を得るため
に、次の状態方程式を計算する。

【００４５】

【数３】

【００４６】次に、第２の演算手段１８について詳細に
説明する。第２の演算手段１８では、サンプリング周期
Ｔ_S毎にフォーカス誤差信号２５と第３の制御信号２８
とを取り込み、ディジタル補償演算結果として第２の制
御信号２７を出力する。以下、第２の制御信号２７をＵ
₂（ｋ）で表し、第３の制御信号２８をＵ₃（ｋ）で表
す。フォーカス誤差信号ｅ（ｋ）から第２の制御信号Ｕ
₂（ｋ）を得るための出力方程式を数４に示す。

【００４７】

【数４】

【００４８】ただし、Ｈは数５で表され、定常状態にお
いて外乱をキャンセルするためのゲインである。また、
Ｋ₁はドライバ２３の直流ゲインとフォーカスアクチュ
エータ１１の直流ゲインを掛けたゲイン、Ｋ₂は増幅手
段１５のゲイン、Ｌ₂は第２の演算手段１８のフィード
バックゲインである。

【００４９】

【数５】

【００５０】また、次サンプルのために、次の状態方程
式を計算する。

【００５１】

【数６】

【００５２】ただし、Ｍはアクチュエータの可動部質
量、Ｌ₁、Ｌ₂は外乱推定の収束の速さを決定するフィー
ドバックゲインである。

【００５３】次に、以上述べた演算手順を、図４の第１
の演算手段１７と第２の演算手段１８の演算手順の一例
を示すフローチャートを用いて説明する。まず、ＡＤ変
換器１６からフォーカス誤差信号２５を取り込み、併せ
て、第３の制御信号２８を取り込み、それぞれｅ（ｋ）
とＵ₃（ｋ）に入力する（図４の１００）。次に、出力
方程式数２、数４を計算し（図４の１０１）、第１の
制御信号Ｕ₁（ｋ）と第２の制御信号Ｕ₂（ｋ）を出力す
る（図４の１０２）。最後に次サンプルのために、状態
方程式数３、数６を計算する（図４の１０３）。

【００５４】次に、障害物検出手段３０について、図３
の障害物通過時の各信号の波形を示す波形図を用いて説
明する。障害物がある光ディスク１を再生した場合、情
報信号２９は図３（ｂ）のようになる。障害物検出手段
３０において、この信号の欠落した領域を、設定レベル
との比較により検出し、障害物を検出している期間中は
障害物検出信号３１を図３（ｃ）のように出力する。こ
のとき、図３（ｃ）のように、障害物検出信号３１には
検出遅れが発生する。障害物検出手段３０としては、こ
の他のどのような方式でもよいが、その基本は、適当な
信号を設定レベルと比較することにあり、必ず検出遅れ
が発生する。

【００５５】次に、振幅制限手段３２について、図５の
振幅制限手段３２の入出力特性を示す特性図を用いて説
明する。横軸は、振幅制限手段３２の入力を示し、縦軸
は、振幅制限手段３２の出力を示している。第１の制御
信号２６の振幅値が設定振幅値を越える場合は、第１の
制御信号２６の振幅値を設定振幅値に制限する。設定振
幅値は、障害物がないときの第１の制御信号２６の振幅
値等により決定する。

【００５６】次に、本実施の形態での効果について説明
する。図６は、フォーカス誤差信号２５に加算した外乱
から、外乱を加算された後の信号までの周波数特性図で
ある。横軸は周波数、縦軸は制御系の外乱抑圧量であ
り、図中において値が小さいほど外乱の抑圧特性が高い
ことを示している。破線は、従来技術に相当する第２の
演算手段１８がない場合の特性であり、実線は、本実施
の形態による第２の演算手段１８がある場合の特性であ
る。

【００５７】外乱オブザーバである第２の演算手段１８
は、外乱オブザーバの推定帯域内の周波数成分を持つ外
乱を抽出して、それを第１の制御信号２６に加えること
により外乱の影響を取り除くという作用をしている。更
に詳しく言えば、外乱オブザーバである第２の演算手段
１８はフィードフォワード的補償であり、制御系に加わ
る外乱を推定したフィードフォワード補償信号である第
２の制御信号２７により、面振れ等の外乱により変動し
ているトラック２に光スポット７を追従させている。ま
た、主補償器である第１の演算手段１７は、フィードフ
ォワード補償により補償しきれなかった誤差をフィード
バック補償している。

【００５８】このように、本実施の形態による位置決め
装置は、フィードフォワード補償部分とフィードバック
補償部分の二つの補償方式を制御系の内部に含む構成を
している。このため、図６の周波数特性に示すように、
フィードバック補償部分しか持たない従来技術に比べ
て、低周波数領域で高い外乱抑圧特性を獲得して、面振
れ等の外乱を従来よりも抑圧できる。

【００５９】また、光ディスク１上に障害物があると、
光スポット７がこの上をトレースしている間は、フォー
カス誤差信号２５は不定である。従来技術ではフィード
バック補償のみであるため、障害物通過中は、光スポッ
ト７を面振れ等の外乱により変動しているトラック２に
位置決め制御できていない。これに対し、本実施の形態
による位置決め装置では、フィードバック補償部分とフ
ィードフォワード補償部分とからなるため、障害物通過
中は、フィードフォワード補償の開ループ制御により、
光スポット７を面振れ等の外乱により変動しているトラ
ック２に位置決め制御でき、フォーカスダウンおよびト
ラック外れが生じない。更に、障害物通過中も光スポッ
ト７は面振れ等の外乱により変動しているトラック２に
追従しているため、障害物通過後の制御系の過渡特性に
よる変動を少なくでき、信号の記録再生までの時間を短
くできる。

【００６０】更に、障害物通過中は、不定になったフォ
ーカス誤差信号２５の影響により、第１の制御信号２６
は図７（ｃ）のようにパルス状になる。この第１の制御
信号２６がフォーカスアクチュエータ１１に加わると、
フォーカスダウンを引き起こす可能性がある。外乱オブ
ザーバと記憶手段およびローパスフィルタとを用いた従
来技術では、第１の制御信号２６はそのまま用いられて
いるため、パルス状になった第１の制御信号２６がフォ
ーカスアクチュエータ１１に加わることになり、フォー
カスダウンを引き起こす可能性がある。これに対し、本
実施の形態による位置決め装置では、振幅制限手段３２
により、第１の制御信号２６がパルス状にならないよう
にしており、第１の制御信号２６は図７（ｅ）のように
なる。特に障害物の検出遅れがある場合において、障害
物検出信号３１が検出されるまでに、パルス状の第１の
制御信号２６が、無条件にそのままフォーカスアクチュ
エータ１１に加わってしまうことを防ぐことができる。
これにより、障害物通過中は、外乱オブザーバによるフ
ィードフォワード補償の開ループ制御により、光スポッ
ト７を面振れ等の外乱により変動しているトラック２に
位置決め制御でき、フォーカスダウンおよびトラック外
れが生じない。

【００６１】また、以上のような位置決め装置におい
て、トラッキング制御手段の場合も同様な構成を取るこ
とにより、同様な効果を上げることができる。更に、Ｄ
ＶＤ（ディジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク
装置等の場合も同様な構成をとることにより、同様な効
果をあげることができることは言うまでもない。

【００６２】（第２の実施の形態）以下、本発明の第２
の実施の形態について図面を用いて説明する。図８は、
本発明の第２の実施の形態による光ディスク装置のフォ
ーカシング制御手段の構成図である。本実施の形態の特
徴は、第１の実施の形態で示した図１の振幅制限手段３
２に代わって第１の除去手段３３を設けたことである。

【００６３】図８に示した構成によれば、第１の除去手
段３３では、第１の制御信号２６を取り込むとともに、
中央処理手段２０の指令により、第１の記憶手段１９か
らソフトウェアを読み込み、１次またはそれ以上の次数
のローパスフィルタ演算を行い、その演算結果を出力す
る。そして第１の除去手段３３の出力は加算器２１に入
力する。

【００６４】ここで、第１の除去手段３３について詳細
に説明する。第１の除去手段３３は、１次またはそれ以
上の次数のローパスフィルタにより実行されるが、本実
施の形態では１次のローパスフィルタとした。このとき
の第１の除去手段３３の離散時間伝達関数は数７で表さ
れる。

【００６５】

【数７】

【００６６】ただし、ａ_L2，ｂ_L1，ｂ_L2 は第１の除去
手段３３の周波数特性を決定する係数である。

【００６７】第１の除去手段３３では、サンプリング周
期Ｔ_S毎に第１の制御信号２６を取り込み、ディジタル
演算を行い、その演算結果を出力する。以下、第１の除
去手段３３の出力をＵ_1L（ｋ）で表す。第１の制御信号
Ｕ₁（ｋ）から第１の除去手段３３の出力Ｕ_1L（ｋ）を
得るまでの出力方程式を数８に示す。

【００６８】

【数８】

【００６９】数８により第１の除去手段３３の出力Ｕ_1L
（ｋ）が得られるが、次サンプルにおいてもＵ_1L（ｋ）
を得るために、次の状態方程式を計算する。

【００７０】

【数９】

【００７１】以上述べた第１の除去手段３３の演算手順
について、図９のフローチャートを用いて説明する。ま
ず、第１の制御信号２６を取り込みＵ₁（ｋ）に入力す
る（図９の２００）。次に、出力方程式数８を計算し
（図９の２０１）、第１の除去手段３３の出力Ｕ
_1L（ｋ）を出力する（図９の２０２）。最後に、次サン
プルのために、状態方程式数９を計算する。

【００７２】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。本実施の形態による位置決め装置は、フィードフォ
ワード補償部分とフィードバック補償部分の二つの補償
方式を制御系の内部に含む構成をしている。このため、
図６の周波数特性に示すように、フィードバック補償部
分しか持たない従来技術に比べて、低周波数領域で高い
外乱抑圧特性を獲得して、面振れ等の外乱を従来よりも
抑圧できる。

【００７３】また、本実施の形態による位置決め装置で
は、フィードバック補償部分とフィードフォワード補償
部分とからなるため、障害物通過中は、フィードフォワ
ード補償の開ループ制御により、光スポット７を面振れ
等の外乱により変動しているトラック２に位置決め制御
でき、フォーカスダウンおよびトラック外れが生じな
い。更に、障害物通過中も光スポット７は面振れ等の外
乱により変動しているトラック２に追従しているため、
障害物通過後の制御系の過渡特性による変動を少なくで
き、信号の記録再生までの時間を短くできる。

【００７４】更に、上記で示したように、障害物通過中
は、不定になったフォーカス誤差信号２５の影響によ
り、第１の制御信号２６は図７（ｃ）のようにパルス状
になる。この第１の制御信号２６がフォーカスアクチュ
エータ１１に加わると、フォーカスダウンを引き起こす
可能性がある。これに対し、本実施の形態による位置決
め装置では、第１の除去手段３３により、第１の制御信
号２６からパルス状の波形を取り除いており、図７
（ｇ）のようになる。これにより、外乱オブザーバによ
るフィードフォワード補償の開ループ制御により、光ス
ポット７を面振れ等の外乱により変動しているトラック
２に位置決め制御でき、フォーカスダウンおよびトラッ
ク外れが生じない。

【００７５】また、以上のような位置決め装置におい
て、トラッキング制御手段の場合も同様な構成を取るこ
とにより、同様な効果を上げることができる。更に、Ｄ
ＶＤ（ディジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク
装置等の場合も同様な構成をとることにより、同様な効
果をあげることができることは言うまでもない。

【００７６】（第３の実施の形態）以下、本発明の第３
の実施の形態について図面を用いて説明する。図１０
は、本発明の第３の実施の形態による光ディスク装置の
フォーカシング制御手段の構成図である。本実施の形態
での特徴は、第１の実施の形態で示した図１の構成に、
第２の除去手段３４を加えたことである。

【００７７】図１０に示した構成によれば、第２の除去
手段３４では、第２の制御信号２７を取り込むととも
に、中央処理手段２０の指令により、第１の記憶手段１
９からソフトウェアを読み込んで、１次またはそれ以上
の次数のローパスフィルタ演算を行い、その演算結果を
出力する。第２の除去手段３４の出力は加算器２１に入
力する。ここで、第２の除去手段３４の構成は前述した
第１の除去手段３３と同様であるので、その説明は省略
する。

【００７８】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。本実施の形態による位置決め装置は、フィードフォ
ワード補償部分とフィードバック補償部分の二つの補償
方式を制御系の内部に含む構成をしている。このため、
図６の周波数特性に示すように、フィードバック補償部
分しか持たない従来技術に比べて、低周波数領域で高い
外乱抑圧特性を獲得して、面振れ等の外乱を従来よりも
抑圧できる。

【００７９】また、本実施の形態による位置決め装置で
は、振幅制限手段３２により、第１の制御信号２６がパ
ルス状にならないようにしており、第１の制御信号２６
は図７（ｅ）のようになる。特に障害物の検出遅れがあ
る場合において、障害物検出信号３１が検出されるまで
に、パルス状の第１の制御信号２６が、無条件にそのま
まフォーカスアクチュエータ１１に加わってしまうこと
を防ぐことができる。これにより、障害物通過中は、外
乱オブザーバによるフィードフォワード補償の開ループ
制御により、光スポット７を面振れ等の外乱により変動
しているトラック２に位置決め制御でき、フォーカスダ
ウンおよびトラック外れが生じない。

【００８０】更に、通常、面振れ等の外乱の周波数成分
は１００Ｈｚ以下であり、障害物の通過によりフォーカ
ス誤差信号２５に現れる周波数成分は５００Ｈｚ〜数ｋ
Ｈｚ以下である。この点に着目し、本実施の形態による
位置決め装置は、第２の制御信号２７から、第２の除去
手段３４により、障害物の通過により現れる周波数成分
を除去した信号を作成する。この周波数成分を除去した
信号を用いたフィードフォワード補償の開ループ制御に
より、光スポット７を面振れ等の外乱により変動してい
るトラック２に位置決め制御でき、フォーカスダウンお
よびトラック外れが生じない。更に、障害物通過中も光
スポット７は面振れ等の外乱により変動しているトラッ
ク２に追従しているため、障害物通過後の制御系の過渡
特性による変動を少なくでき、信号の記録再生までの時
間を短くできる。

【００８１】また、以上のような位置決め装置におい
て、振幅制限手段３２の代わりに第１の除去手段３３を
用いても同様な効果を上げることができる。更に、トラ
ッキング制御手段の場合も同様な構成を取ることによ
り、同様な効果を上げることができる。更に、ＤＶＤ
（ディジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク装置
等の場合も同様な構成をとることにより、同様な効果を
あげることができることは言うまでもない。

【００８２】（第４の実施の形態）以下、本発明の第４
の実施の形態について図面を用いて説明する。図１１
は、本発明の第４の実施の形態による光ディスク装置の
フォーカシング制御手段の構成図である。本実施の形態
の特徴は、第１の実施の形態で示した図１の構成に、第
３の除去手段３５および周期検出手段３６を加えたこと
である。図１１において、３７は周期検出手段３６から
中央処理手段２０へ出力される周期信号である。

【００８３】図１１の構成によれば、第３の除去手段３
５では、第２の制御信号２７を取り込むとともに、中央
処理手段２０の指令により、第１の記憶手段１９からソ
フトウェアを読み込んで、１次またはそれ以上の次数の
ローパスフィルタ演算を行い、その演算結果を出力す
る。第３の除去手段３５の出力は加算器２１に入力す
る。周期検出手段３６では、第２の制御信号２７を取り
込んで極性判定等の処理を行い、周期に対応したパルス
を周期信号３７として出力する。この周期信号３７は中
央処理手段２０に入力する。ここで、第３の除去手段３
５の構成は前述した第１の除去手段３３と同様であるの
で、その説明は省略する。

【００８４】次に、周期検出手段３６の動作について図
１２の波形図を用いて説明する。第２の制御信号２７
は、面振れを推定した信号であるため、図１２（ａ）の
ように、面振れの周期で振動している。周期信号３７
は、極性を判定し（図１２（ｂ））、サンプル間の差分
を取り（図１２（ｃ））、正負どちらかの値を選択する
ことにより求める。本実施の形態では正値を選択した
（図１２（ｄ））。

【００８５】また、第３の除去手段３５は、光ディスク
装置の再生速度に応じてソフトウェアによる係数を設定
しておき、周期信号３７のパルス間隔から光ディスク１
の回転周波数を求め、その周波数に対応してソフトウェ
アによる係数を入れ替える。

【００８６】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。本実施の形態による位置決め装置は、フィードフォ
ワード補償部分とフィードバック補償部分の二つの補償
方式を制御系の内部に含む構成をしている。このため、
図６の周波数特性に示すように、フィードバック補償部
分しか持たない従来技術に比べて、低周波数領域で高い
外乱抑圧特性を獲得して、面振れ等の外乱を従来よりも
抑圧できる。

【００８７】また、本実施の形態による位置決め装置で
は、振幅制限手段３２により、第１の制御信号２６がパ
ルス状にならないようにしており、第１の制御信号２６
は図７（ｅ）のようになる。特に障害物の検出遅れがあ
る場合において、障害物検出信号３１が検出されるまで
に、パルス状の第１の制御信号２６が、無条件にそのま
まフォーカスアクチュエータ１１に加わってしまうこと
を防ぐことができる。これにより、障害物通過中は、外
乱オブザーバによるフィードフォワード補償の開ループ
制御により、光スポット７を面振れ等の外乱により変動
しているトラック２に位置決め制御でき、フォーカスダ
ウンおよびトラック外れが生じない。

【００８８】更に、通常、光ディスク装置の再生速度
は、標準速およびその何倍かの速度で再生できるように
なっている。したがって、再生速度によって面振れおよ
び偏心の周波数成分が変化する。例えば、８倍速対応の
光ディスク装置では、標準速による再生時で面振れおよ
び偏心の周波数成分は約３Ｈｚ〜９Ｈｚであり、８倍速
による再生時で面振れおよび偏心の周波数成分は約２４
Ｈｚ〜７２Ｈｚである。したがって、８倍速対応の光デ
ィスク装置では、約３Ｈｚ〜７２Ｈｚの周波数成分をも
つ面振れおよび偏心が現れる。ローパスフィルタのカッ
トオフ周波数を標準速時に現れる面振れおよび偏心の周
波数成分に対応して設定しておくと、２倍速以上時に現
れる面振れおよび偏心の周波数成分を取り出すことがで
きず、８倍速時に現れる面振れおよび偏心の周波数成分
に対応して設定しておくと、８倍速以下の再生時に余分
な周波数成分を取り出すことになり、ノイズ等が増える
ことになる。また、光ディスク装置は線速度一定の記憶
方式を採用しているため、光ディスクの再生位置により
面振れおよび偏心の周波数成分が変化し、例えば、ロー
パスフィルタのカットオフ周波数を光ディスクの外周位
置の再生時に現れる面振れおよび偏心の周波数成分に対
応して設定しておくと、外周位置以外での再生時に現れ
る面振れおよび偏心の周波数成分を取り出すことができ
ず、内周位置の再生時に現れる周波数成分に対応して設
定しておくと、内周位置以外での再生時に余分な周波数
成分を取り出すことになり、ノイズ等が増えることにな
るという問題が発生する。

【００８９】これに対し、本実施の形態による位置決め
装置では、第３の除去手段３５により、光ディスク装置
の再生速度および光ディスクの再生位置に対応して、ロ
ーパスフィルタのカットオフ周波数を調整するので、第
２の制御信号２７から、面振れおよび偏心の周波数成分
以外の余分な周波数成分およびノイズを除去した信号を
作成でき、この信号を用いたフィードフォワード補償の
開ループ制御により、光スポット７を面振れ等の外乱に
より変動しているトラック２に位置決め制御でき、フォ
ーカスダウンおよびトラック外れが生じない。更に、障
害物通過中も光スポット７は面振れ等の外乱により変動
しているトラック２に追従しているため、障害物通過後
の制御系の過渡特性による変動を少なくでき、信号の記
録再生までの時間を短くできる。

【００９０】また、以上のような位置決め装置におい
て、振幅制限手段３２の代わりに第１の除去手段３３を
用いても同様な効果を上げることができる。更に、振幅
制限手段３２または第１の除去手段３３を用いない場合
でも同様に良好な効果を上げることができる。更に、ト
ラッキング制御手段の場合も同様な構成を取ることによ
り、同様な効果を上げることができる。また更に、ＤＶ
Ｄ（ディジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク装
置等の場合も同様な構成をとることにより、同様な効果
をあげることができることは言うまでもない。

【００９１】（第５の実施の形態）以下、本発明の第５
の実施の形態について図面を用いて説明する。図１３
は、本発明の第５の実施の形態による光ディスク装置の
フォーカシング制御手段の構成図である。本実施の形態
が第３の実施の形態と相違する部分は、保持手段３８を
設けたことである。

【００９２】図１３の構成によれば、第３の除去手段３
５では、第２の制御信号２７を取り込むとともに、中央
処理手段２０の指令により、第１の記憶手段１９からソ
フトウェアを読み込んで、１次またはそれ以上の次数の
ローパスフィルタ演算を行い、その演算結果を出力す
る。第３の除去手段３５の出力は保持手段３８に入力す
る。保持手段３８では、第３の除去手段３５の出力を取
り込み、中央処理手段２０の指令により、取り込んだ第
３の除去手段３５の出力を保持する動作を行う。この保
持手段３８の出力は加算器２１に入力する。

【００９３】ここで、保持手段３８について詳細に説明
する。保持手段３８は、第３の除去手段３５の出力を取
り込み、障害物検出信号３１が発生している間は、障害
物検出信号３１が発生した時の第３の除去手段３５の出
力を保持し、障害物検出信号３１が発生していない間
は、取り込んだ第３の除去手段３５の出力をそのまま出
力する。

【００９４】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。本実施の形態による位置決め装置は、フィードフォ
ワード補償部分とフィードバック補償部分の二つの補償
方式を制御系の内部に含む構成をしている。このため、
図６の周波数特性に示すように、フィードバック補償部
分しか持たない従来技術に比べて、低周波数領域で高い
外乱抑圧特性を獲得して、面振れ等の外乱を従来よりも
抑圧できる。

【００９５】また、本実施の形態による位置決め装置で
は、振幅制限手段３２により、第１の制御信号２６がパ
ルス状にならないようにしており、第１の制御信号２６
は図７（ｅ）のようになる。特に障害物の検出遅れがあ
る場合において、障害物検出信号３１が検出されるまで
に、パルス状の第１の制御信号２６が、無条件にそのま
まフォーカスアクチュエータ１１に加わってしまうこと
を防ぐことができる。これにより、障害物通過中は、外
乱オブザーバによるフィードフォワード補償の開ループ
制御により、光スポット７を面振れ等の外乱により変動
しているトラック２に位置決め制御でき、フォーカスダ
ウンおよびトラック外れが生じない。

【００９６】更に、上記で示したように、障害物通過中
は、フォーカス誤差信号２５は不定になる。この影響に
より、第２の制御信号２７は例えば図１４（ｃ）のよう
に変動してしまい、フォーカスダウンおよびトラック外
れを引き起こす可能性がある。ここで、障害物の通過中
は、障害物を通過し始めたときの第２の制御信号２７の
値を保持するようにできると、障害物の通過に伴う影響
を少なくすることができる。しかし、障害物の検出に遅
れがある場合は、障害物を通過し始めたときの第２の制
御信号２７の値を保持することができず、図１４（ｄ）
のようになり、この場合も、フォーカスダウンおよびト
ラック外れを引き起こす可能性がある。

【００９７】これに対し、本実施の形態による位置決め
装置では、第３の除去手段３５により、第２の制御信号
２７から障害物の通過により現れる変動を取り除いてお
り、図１４（ｅ）のようになる。これより、保持手段３
８により、障害物を通過し始めたときの第２の制御信号
２７の値に近い値を保持することができるので、光スポ
ット７を面振れ等の外乱により変動しているトラック２
の近傍に位置決め制御でき、フォーカスダウンおよびト
ラック外れが生じない。更に、障害物通過中も光スポッ
ト７は面振れ等の外乱により変動しているトラック２の
近傍に追従しているため、障害物通過後の制御系の過渡
特性による変動を少なくでき、信号の記録再生までの時
間を短くできる。

【００９８】また、以上のような位置決め装置におい
て、振幅制限手段３２の代わりに第１の除去手段３３を
用いても同様な効果を上げることができる。更に、第３
の除去手段３５の代わりに第２の除去手段３４を用いて
も同様な効果を上げることができる。更に、トラッキン
グ制御手段の場合も同様な構成を取ることにより、同様
な効果を上げることができる。また更に、ＤＶＤ（ディ
ジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク装置等の場
合も同様な構成をとることにより、同様な効果をあげる
ことができることは言うまでもない。

【００９９】（第６の実施の形態）以下、本発明の第６
の実施の形態を図面を用いて説明する。図１５は、本発
明の第６の実施の形態による光ディスク装置のフォーカ
シング制御手段の構成図である。本実施の形態が第１の
実施の形態と相違する部分は、周期検出手段３６と第２
の記憶手段３９を設けたことである。３７は周期検出手
段３６から中央処理手段２０へ出力される周期信号であ
る。

【０１００】図１５の構成によれば、周期検出手段３６
では、第２の制御信号２７を取り込み、極性判定等の処
理を行い、周期に対応したパルスを周期信号３７として
出力する。この周期信号３７は中央処理手段２０に入力
する。第２の記憶手段３９では、第２の制御信号２７を
取り込み、中央処理手段２０の指令により、第２の制御
信号２７の少なくとも１周期分を記憶する記憶動作等を
行い、以前の周期の第２の制御信号２７を出力する。こ
の第２の記憶手段３９の出力は加算器２１に入力する。
ここで、周期検出手段３６の構成は、上記で説明した物
と同様であるので省略する。

【０１０１】次に、第２の記憶手段３９について、図１
６の第２の記憶手段３９の構成を示す構成図と図１７の
フローチャートを用いて説明する。第２の記憶手段３９
は、図１６に示すように記憶領域１と記憶領域２の二つ
の領域に分かれており、それぞれ少なくとも第２の制御
信号２７の１周期分の値を記憶できるだけの領域を持っ
ている。まず、第２の制御信号２７を記憶領域２に記憶
するとともに、記憶領域１の値を第２の記憶手段３９の
出力として出力し（図１７の３００）、周期信号３７が
発生するまで繰り返す。周期信号３７が発生した場合
は、障害物検出信号３１が１周期の間に発生していたか
どうかを確認し、障害物検出信号３１が発生していた場
合は３００に戻り、上記手順を繰り返す。また、障害物
検出信号３１が発生していなかった場合は、記憶領域２
の内容を記憶領域１へ移し（図１７の３０３）、３００
に戻って上記手順を繰り返す。

【０１０２】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。本実施の形態による位置決め装置は、フィードフォ
ワード補償部分とフィードバック補償部分の二つの補償
方式を制御系の内部に含む構成をしている。このため、
図６の周波数特性に示すように、フィードバック補償部
分しか持たない従来技術に比べて、低周波数領域で高い
外乱抑圧特性を獲得して、面振れ等の外乱を従来よりも
抑圧できる。

【０１０３】また、本実施の形態による位置決め装置で
は、振幅制限手段３２により、第１の制御信号２６がパ
ルス状にならないようにしており、第１の制御信号２６
は図７（ｅ）のようになる。特に障害物の検出遅れがあ
る場合において、障害物検出信号３１が検出されるまで
に、パルス状の第１の制御信号２６が、無条件にそのま
まフォーカスアクチュエータ１１に加わってしまうこと
を防ぐことができる。これにより、障害物通過中は、外
乱オブザーバによるフィードフォワード補償の開ループ
制御により、光スポット７を面振れ等の外乱により変動
しているトラック２に位置決め制御でき、フォーカスダ
ウンおよびトラック外れが生じない。

【０１０４】更に、光ディスク１上に障害物があると、
光スポット７がこの上をトレースしている間は、フォー
カス誤差信号２５は不定である。従来技術ではフィード
バック補償のみであるため、障害物通過中は、光スポッ
ト７を面振れ等の外乱により変動しているトラック２に
位置決め制御できていない。これに対し、本発明による
位置決め装置では、フィードバック補償部分とフィード
フォワード補償部分とからなり、第２の記憶手段３９を
用いて、フィードフォワード補償信号として、障害物の
影響を受けていない例えば１周期前の第２の制御信号２
７を用いている。これにより、障害物通過中は、フィー
ドフォワード補償の開ループ制御により、光スポット７
を面振れ等の外乱により変動しているトラック２に位置
決め制御でき、フォーカスダウンおよびトラック外れが
生じない。更に、障害物通過中も光スポット７は面振れ
等の外乱により変動しているトラック２に追従している
ため、障害物通過後の制御系の過渡特性による変動を少
なくでき、信号の記録再生までの時間を短くできる。

【０１０５】また、以上のような位置決め装置におい
て、振幅制限手段３２の代わりに第１の除去手段３３を
用いても同様な効果を上げることができる。更に、振幅
制限手段３２または第１の除去手段３３を用いない場合
でも同様に良好な効果を上げることができる。更に、ト
ラッキング制御手段の場合も同様な構成を取ることによ
り、同様な効果を上げることができる。また更に、ＤＶ
Ｄ（ディジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク装
置等の場合も同様な構成をとることにより、同様な効果
をあげることができることは言うまでもない。

【０１０６】（第７の実施の形態）以下、本発明の第７
の実施の形態について図面を用いて説明する。図１８
は、本発明の第７の実施の形態による光ディスク装置の
フォーカシング制御手段の構成図である。本実施の形態
が第４の実施の形態と相違する部分は、第２の記憶手段
３９を設けたことである。

【０１０７】図１８の構成によれば、周期検出手段３６
では、第２の制御信号２７を取り込んで極性判定等の処
理を行い、周期に対応したパルスを周期信号３７として
出力する。この周期信号３７は中央処理手段２０に入力
する。第２の記憶手段３９では、第３の除去手段３５の
出力を取り込むとともに、中央処理手段２０の指令によ
り、第３の除去手段３５の出力の少なくとも１周期分を
記憶する記憶動作等を行い、以前の周期の第３の除去手
段３５の出力を出力する。この第２の記憶手段３９の出
力は加算器２１に入力する。ここで、周期検出手段３６
と第２の記憶手段３９の構成は前述したものと同様であ
るので、それらの説明は省略する。

【０１０８】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。本実施の形態による位置決め装置は、フィードフォ
ワード補償部分とフィードバック補償部分の二つの補償
方式を制御系の内部に含む構成をしている。このため、
図６の周波数特性に示すように、フィードバック補償部
分しか持たない従来技術に比べて、低周波数領域で高い
外乱抑圧特性を獲得して、面振れ等の外乱を従来よりも
抑圧できる。

【０１０９】また、本実施の形態による位置決め装置で
は、振幅制限手段３２により、第１の制御信号２６がパ
ルス状にならないようにしており、第１の制御信号２６
は図７（ｅ）のようになる。特に障害物の検出遅れがあ
る場合において、障害物検出信号３１が検出されるまで
に、パルス状の第１の制御信号２６が、無条件にそのま
まフォーカスアクチュエータ１１に加わってしまうこと
を防ぐことができる。これにより、障害物通過中は、外
乱オブザーバによるフィードフォワード補償の開ループ
制御により、光スポット７を面振れ等の外乱により変動
しているトラック２に位置決め制御でき、フォーカスダ
ウンおよびトラック外れが生じない。

【０１１０】更に、光ディスク１上に障害物があると、
光スポット７がこの上をトレースしている間は、フォー
カス誤差信号２５は不定である。従来技術ではフィード
バック補償のみであるため、障害物通過中は、光スポッ
ト７を面振れ等の外乱により変動しているトラック２に
位置決め制御できていない。これに対し、本発明による
位置決め装置では、フィードバック補償部分とフィード
フォワード補償部分とからなり、第２の記憶手段３９を
用いて、フィードフォワード補償信号として、障害物の
影響を受けていない例えば１周期前の第２の制御信号２
７を用いており、更に、第３の除去手段３５により、第
２の制御信号２７からは、ノイズ等の余分な周波数成分
が除去されている。これにより、障害物通過中は、フィ
ードフォワード補償の開ループ制御により、光スポット
７を面振れ等の外乱により変動しているトラック２に位
置決め制御でき、フォーカスダウンおよびトラック外れ
が生じない。更に、障害物通過中も光スポット７は面振
れ等の外乱により変動しているトラック２に追従してい
るため、障害物通過後の制御系の過渡特性による変動を
少なくでき、信号の記録再生までの時間を短くできる。

【０１１１】また、以上のような位置決め装置におい
て、振幅制限手段３２の代わりに第１の除去手段３３を
用いても同様な効果を上げることができる。更に、振幅
制限手段３２または第１の除去手段３３を用いない場合
でも同様に良好な効果を上げることができる。更に、第
３の除去手段３５の代わりに第２の除去手段３４を用い
ても同様な効果を上げることができる。更に、トラッキ
ング制御手段の場合も同様な構成を取ることにより、同
様な効果を上げることができる。また更に、ＤＶＤ（デ
ィジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク装置等の
場合も同様な構成をとることにより、同様な効果をあげ
ることができることは言うまでもない。

【０１１２】（第８の実施の形態）以下、本発明の第８
の実施の形態について図面を用いて説明する。図１９
は、上記第６から第７の実施の形態に補間手段４０を付
加した場合の一例を示す部分構成図である。

【０１１３】図１９の構成によれば、補間手段４０で
は、第２の記憶手段３９の出力を取り込んで直線近似や
２次曲線等による近似を行い、記憶間隔の間を補間す
る。この補間手段３９の出力は加算器２１に入力する。

【０１１４】ここで、補間手段４０について詳細に説明
する。補間手段４０は、２次曲線等による近似を行い補
間することも可能であるが、本実施の形態では、直線近
似による補間とした。以下、第２の記憶手段３９の出力
をＵ_2M（ｋ_M）で表し、補間手段４０の出力をＹ_I（ｋ）
で表す。ただし、ｋ_Mは第２の記憶手段３９の記憶間隔
の時間インデックスを表す。

【０１１５】Ｕ_2M(ｋ_M）は第２の記憶手段３９に記憶さ
れた値であるために、未来値Ｕ_2M(ｋ_M＋１）を利用する
ことができる。ここで、第１の演算手段１７のサンプリ
ング間隔を１としたときの第２の記憶手段３９の記憶間
隔をＴ_Iとすると、現在値Ｕ_2M（ｋ_M）から未来値Ｕ
_2M（ｋ_M＋１）の間の第１の演算手段１７のサンプリン
グ間隔の間の増加分は、数１０のようになる。

【０１１６】

【数１０】

【０１１７】したがって、第１の演算手段１７のサンプ
リング間隔毎にＵ_2M（ｋ_M）に増加分を加えていくこと
により、Ｕ_2M（ｋ_M）からＵ_2M（ｋ_M＋１）の間を補間す
ることができる。上記手順を示す波形図を図２０に示
す。

【０１１８】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。上記第６〜第７の実施の形態で示した効果に加え
て、更に、第２の制御信号２７は、フィードフォワード
的に面振れ等の外乱を補償する信号であるが、一般に、
面振れ等の外乱の周波数成分は１００Ｈｚ以下であるた
め、第１の演算手段１７を演算するときの１０ｋＨｚ以
上のサンプリング間隔に合わせて、第２の制御信号２７
が計算される毎に記憶しなくてもよい。例えば、面振れ
等の周波数成分の１０倍程度である１ｋＨｚもしくはそ
れ以下のサンプリング間隔で記憶した値を用いて、フィ
ードフォワード補償しても同程度な効果を上げることが
できる。このようにすることにより、記憶領域を少なく
することができ、回路規模を縮小できる。

【０１１９】更に、本実施の形態の補間手段４０を用い
れば、第２の記憶手段３９の出力の記憶間隔の間を補間
することにより、記憶する前の第２の制御信号２７によ
り近似した、滑らかな信号を復元できるので良好な効果
が得られる。

【０１２０】また、以上のような位置決め装置におい
て、トラッキング制御手段の場合も同様な構成を取るこ
とにより、同様な効果を上げることができる。更に、Ｄ
ＶＤ（ディジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク
装置等の場合も同様な構成をとることにより、同様な効
果をあげることができることは言うまでもない。

【０１２１】（第９の実施の形態）以下、本発明の第９
の実施の形態について図面を用いて説明する。図２１
は、上記第３〜第８の実施の形態に切り替え器４１を付
加した場合の一例を示す部分構成図である。

【０１２２】図２１の構成によれば、切り替え器４１で
は、第２の制御信号２７と、第２の除去手段３４の出
力、第３の除去手段３５の出力、保持手段３８の出力、
第２の記憶手段３９の出力、補間手段４０の出力のいず
れかとが取り込まれ、中央処理手段２０の指令により、
第２の制御信号２７、第２の除去手段３４の出力、第３
の除去手段３５の出力、保持手段３８の出力、第２の記
憶手段３９の出力、補間手段４０の出力のいずれか一つ
が選択される。この切り替え器４１の出力は加算器２５
に入力する。

【０１２３】ここで、切り替え器４１について詳細に説
明する。切り替え器４１は、通常は第２の制御信号２７
側に切り替えているが、障害物検出信号３１が発生して
いる間は、第２の除去手段３４、第３の除去手段３５、
保持手段３８、第２の記憶手段３９、補間手段４０のい
ずれかの出力側に切り替える。

【０１２４】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。上記第３〜第７の実施の形態で示した効果に加え
て、更に、切り替え器４１は、通常は第２の制御信号２
７側に切り替えているので、障害物がない間は、リアル
タイムで面振れ等の外乱補償をしていることになる。し
たがって、本実施の形態による位置決め装置は、衝撃な
どが制御系に加わった時の過渡特性等に関して良好な効
果が得られる。

【０１２５】また、以上のような位置決め装置におい
て、トラッキング制御手段の場合も同様な構成を取るこ
とにより、同様な効果を上げることができる。更に、Ｄ
ＶＤ（ディジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク
装置等の場合も同様な構成をとることにより、同様な効
果をあげることができることは言うまでもない。

【０１２６】（第１０の実施の形態）以下、本発明の第
１０の実施の形態について図面を用いて説明する。図２
２は、上記第１〜第９の実施の形態に第３の補正手段４
２を付加した場合の一例を示す部分構成図である。

【０１２７】図２２の構成によれば、第３の補正手段４
２では、第１の制御信号２６を取り込むとともに、中央
処理手段２０の指令により、第１の制御信号２６を補正
する。この第３の補正手段４２の出力は、振幅制限手段
３２、加算手段２１、第１の除去手段３３のいずれかへ
入力する。

【０１２８】ここで、第３の補正手段４２について詳細
に説明する。第３の補正手段４２は、第１の制御信号２
６を取り込み、障害物検出信号３１が発生している間
は、第１の制御信号２６を零にして出力し、障害物検出
信号３１が発生していない間は、取り込んだ第１の制御
信号２６をそのまま出力する。

【０１２９】次に、本実施の形態の効果について説明す
る。上記第１〜第９の実施の形態で示した効果に加え
て、更に、上記で示したように、障害物通過中は、不定
になったフォーカス誤差信号２５の影響により、第１の
制御信号２６は図７（ｃ）のようにパルス状になる。こ
の第１の制御信号２６がフォーカスアクチュエータ１１
に加わると、フォーカスダウンを引き起こす可能性があ
る。これに対し、本実施の形態による位置決め装置で
は、障害物検出信号３１が発生している間、第３の補正
手段４２により、第１の制御信号２６を零にしており、
図７（ｄ）のようになる。さらにこの後で、振幅制限手
段３２を通過すると、第１の制御信号２６は図７（ｆ）
のようになる。これより、障害物通過中は、外乱オブザ
ーバによるフィードフォワード補償の開ループ制御によ
り、光スポット７を面振れ等の外乱により変動している
トラック２に位置決め制御でき、フォーカスダウンおよ
びトラック外れが生じない。

【０１３０】また、以上のような位置決め装置におい
て、トラッキング制御手段の場合も同様な構成を取るこ
とにより、同様な効果を上げることができる。更に、Ｄ
ＶＤ（ディジタルビデオディスク）装置や磁気ディスク
装置等の場合も同様な構成をとることにより、同様な効
果をあげることができることは言うまでもない。

【０１３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、第２
の演算手段を、面振れおよび偏心等の外乱を推定する外
乱オブザーバにより構成し、この推定した外乱である第
２の制御信号をフィードフォワード的に第１の制御信号
に加えることにより、面振れおよび偏心等の外乱に高精
度に追従することができる。

【０１３２】また、第２の制御信号を記憶手段に記憶し
て、以前の周期の信号を用いるか、第２の制御信号を第
２の除去手段または第３の除去手段に通し、高周波数成
分を除去した信号を用いるようにして、併せて、第１の
制御信号を振幅制限手段に通し、障害物通過中に第１の
制御信号が突然大きくなることを防止しているので、障
害物の通過による影響を受けない。このため、フォーカ
スダウンおよびトラック外れを生じないようにして、併
せて、障害物通過後の信号の記録再生までの時間を短く
し、安定な記録再生動作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による光ディスク装
置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図２】光ディスク上に障害物がある状態を示す拡大図
である。

【図３】障害物と障害物検出信号との関係を示す波形図
である。

【図４】フォーカスサーボ手段の演算手順を示すフロー
チャートである。

【図５】振幅制限手段の入出力特性を示す特性図であ
る。

【図６】本発明による外乱抑圧効果を示す周波数特性図
である。

【図７】障害物通過時の各信号を示す波形図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態による光ディスク装
置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図９】第１の除去手段の演算手順を示すフローチャー
トである。

【図１０】本発明の第３の実施の形態による光ディスク
装置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態による光ディスク
装置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図１２】周期検出手段の動作の概略を示す波形図であ
る。

【図１３】本発明の第５の実施の形態による光ディスク
装置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図１４】保持手段による効果を示す波形図である。

【図１５】本発明の第６の実施の形態による光ディスク
装置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図１６】第２の記憶手段の構成を示す構成図である。

【図１７】第２の記憶手段の動作の概略を示すフローチ
ャートである。

【図１８】本発明の第７の実施の形態による光ディスク
装置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図１９】本発明の第８の実施の形態による光ディスク
装置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図２０】補間手段の演算手順を示す波形図である。

【図２１】本発明の第９の実施の形態による光ディスク
装置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【図２２】本発明の第１０の実施の形態による光ディス
ク装置のフォーカスサーボ手段の構成図である。

【符号の説明】

１光ディスク２トラック３ディスクモータ４ピックアップ５レーザ光６半導体レーザ７光スポット８対物レンズ９反射光１０センサ１１フォーカスアクチュエータ１２トラッキングアクチュエータ１３スレッド１４リニアアクチュエータ１５増幅手段１６ＡＤ変換器１７第１の演算手段１８第２の演算手段１９第１の記憶手段２０中央処理手段２１加算器２２ＤＡ変換器２３ドライバ２４ＩＣチップ２５フォーカス誤差信号２６第１の制御信号２７第２の制御信号２８第３の制御信号２９情報信号３０障害物検出手段３１障害物検出信号３２振幅制限手段３３第１の除去手段３４第２の除去手段３５第３の除去手段３６周期検出手段３７周期信号３８保持手段３９第２の記憶手段４０補間手段４１切り替え器４２第３の補正手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三井康弘茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者相馬万哲群馬県高崎市西横手町111番地株式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者山田英仁神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光学的情報記録媒体上のトラックに、対
物レンズにより集光されたレーザ光の光スポットを、フ
ォーカシング制御およびトラッキング制御しながら照射
することによって、情報の記録再生を行う光学的情報記
録再生装置の位置決め装置において、前記トラックから
の前記光スポットのずれである位置誤差信号および情報
信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒体
上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物を
検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段と、
前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォーカス
方向およびトラッキング方向に移動させる光スポット移
動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み遅れ
補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態フィ
ードバック補償演算を行い、該演算結果として第１の制
御信号を出力する第１の演算手段と、該第１の演算手段
の後で、該第１の制御信号を補正する第１の補正手段
と、前記位置誤差信号と所定の第３の制御信号とを取り
込み、外乱オブザーバによる外乱推定演算を行い、該演
算結果として第２の制御信号を出力する第２の演算手段
と、前記第１の補正手段の出力と前記第２の制御信号と
を加算して前記第３の制御信号を出力する加算手段と、
該第３の制御信号により前記光スポット移動手段を駆動
する駆動手段とを具備したことを特徴とする光学的情報
記録再生装置の位置決め装置。
【請求項２】光学的情報記録媒体上のトラックに、対
物レンズにより集光されたレーザ光の光スポットを、フ
ォーカシング制御およびトラッキング制御しながら照射
することによって、情報の記録再生を行う光学的情報記
録再生装置の位置決め装置において、前記トラックから
の前記光スポットのずれである位置誤差信号および情報
信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒体
上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物を
検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段と、
前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォーカス
方向およびトラッキング方向に移動させる光スポット移
動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み遅れ
補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態フィ
ードバック補償演算を行い、該演算結果として第１の制
御信号を出力する第１の演算手段と、該第１の演算手段
の後で、該第１の制御信号を補正する第１の補正手段
と、前記位置誤差信号と所定の第３の制御信号とを取り
込み、外乱オブザーバによる外乱推定演算を行い、該演
算結果として第２の制御信号を出力する第２の演算手段
と、該第２の演算手段の後で、該第２の制御信号を補正
する第２の補正手段と、前記第１の補正手段の出力と前
記第２の補正手段の出力とを加算して前記第３の制御信
号を出力する加算手段と、該第３の制御信号により前記
光スポット移動手段を駆動する駆動手段とを具備したこ
とを特徴とする光学的情報記録再生装置の位置決め装
置。
【請求項３】前記第２の制御信号を取り込み、該第２
の制御信号の周期を検出して周期信号を出力する周期検
出手段と、前記第２の演算手段または前記第２の補正手
段の後で、該第２の制御信号または該第２の補正手段の
出力を、前記周期信号により前記光学的情報記録媒体の
回転位置に対応して記憶し、前記障害物検出信号により
記憶中の障害物の有無を判断し、前記周期信号により前
記光学的情報記録媒体の回転位置に対応して以前記憶し
た信号を出力する記憶手段を具備したことを特徴とする
請求項１または２に記載の光学的情報記録再生装置の位
置決め装置。
【請求項４】前記第２の制御信号または前記第２の補
正手段の出力の前記記憶手段への記憶間隔を、前記第２
の演算手段の演算サンプリング間隔よりも長くしたこと
を特徴とする請求項３に記載の光学的情報記録再生装置
の位置決め装置。
【請求項５】前記記憶手段に記憶した信号を出力する
ときに、該信号を補間する補間手段を具備したことを特
徴とする請求項４に記載の光学的情報記録再生装置の位
置決め装置。
【請求項６】前記第２の制御信号と、前記第２の補正
手段の出力または前記記憶手段の出力または前記補間手
段の出力とを取り込み、前記障害物検出信号が発生して
いないときは、該第２の制御信号を選択し、前記障害物
検出信号が発生しているときは、該第２の補正手段の出
力または該記憶手段の出力または該補間手段の出力のい
ずれかを選択し、該選択した信号を出力する切り替え手
段と、前記第１の制御信号または前記第１の補正手段の
出力と前記切り替え手段の出力とを加算して前記第３の
制御信号を出力する加算手段とを具備したことを特徴と
する請求項１ないし５のうちいずれかに記載の光学的情
報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項７】前記第１の補正手段が、取り込んだ前記
第１の制御信号が設定値を超えた場合に、該第１の制御
信号として該設定値を出力する振幅制限手段であること
を特徴とする請求項１ないし６のうちいずれかに記載の
光学的情報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項８】前記第１の補正手段が、取り込んだ前記
第１の制御信号の高周波数成分を除去する第１の除去手
段であることを特徴とする請求項１ないし６のうちいず
れかに記載の光学的情報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項９】前記第２の補正手段が、取り込んだ前記
第２の制御信号の高周波数成分を除去する第２の除去手
段であることを特徴とする請求項２ないし８のうちいず
れかに記載の光学的情報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項１０】前記第２の補正手段が、取り込んだ前
記第２の制御信号の高周波数成分を除去する第３の除去
手段であり、該第３の除去手段において、取り込んだ前
記第２の制御信号の高周波数成分を除去する周波数帯域
が、前記光学的情報記録媒体の回転数に対応して変化す
ることを特徴とする請求項２ないし８のうちいずれかに
記載の光学的情報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項１１】前記第２の補正手段が、取り込んだ前
記第２の制御信号の高周波数成分を除去する第２の除去
手段または第３の除去手段のどちらかと、その後で、前
記障害物検出信号が発生している間、該第２の除去手段
の出力または該第３の除去手段の出力のどちらかを保持
する保持手段とであることを特徴とする請求項２ないし
８のうちいずれかに記載の光学的情報記録再生装置の位
置決め装置。
【請求項１２】光学的情報記録媒体上のトラックに、
対物レンズにより集光されたレーザ光の光スポットを、
フォーカシング制御およびトラッキング制御しながら照
射することによって、情報の記録再生を行う光学的情報
記録再生装置の位置決め装置において、前記トラックか
らの前記光スポットのずれである位置誤差信号および情
報信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒
体上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物
を検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段
と、前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォー
カス方向およびトラッキング方向に移動させる光スポッ
ト移動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み
遅れ補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態
フィードバック補償演算を行い、該演算結果として第１
の制御信号を出力する第１の演算手段と、前記位置誤差
信号と所定の第３の制御信号とを取り込み、外乱オブザ
ーバによる外乱推定演算を行い、該演算結果として第２
の制御信号を出力する第２の演算手段と、該第２の演算
手段の後で、前記第２の制御信号を取り込み、取り込ん
だ該第２の制御信号の高周波数成分を除去し、該除去す
る周波数帯域が、前記光学的情報記録媒体の回転数に対
応して変化する第３の除去手段と、前記第１の制御信号
と前記第３の除去手段の出力とを加算して前記第３の制
御信号を出力する加算手段と、該第３の制御信号により
前記光スポット移動手段を駆動する駆動手段とを具備し
たことを特徴とする光学的情報記録再生装置の位置決め
装置。
【請求項１３】光学的情報記録媒体上のトラックに、
対物レンズにより集光されたレーザ光の光スポットを、
フォーカシング制御およびトラッキング制御しながら照
射することによって、情報の記録再生を行う光学的情報
記録再生装置の位置決め装置において、前記トラックか
らの前記光スポットのずれである位置誤差信号および情
報信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒
体上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物
を検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段
と、前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォー
カス方向およびトラッキング方向に移動させる光スポッ
ト移動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み
遅れ補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態
フィードバック補償演算を行い、該演算結果として第１
の制御信号を出力する第１の演算手段と、前記位置誤差
信号と所定の第３の制御信号とを取り込み、外乱オブザ
ーバによる外乱推定演算を行い、該演算結果として第２
の制御信号を出力する第２の演算手段と、該第２の制御
信号を取り込み、該第２の制御信号の周期を検出して周
期信号を出力する周期検出手段と、前記第２の演算手段
の後で、前記第２の制御信号を前記周期信号により前記
光学的情報記録媒体の回転位置に対応して記憶し、前記
障害物検出信号により記憶中の障害物の有無を判断し、
前記周期信号により前記光学的情報記録媒体の回転位置
に対応して以前記憶した信号を出力する記憶手段と、前
記第１の制御信号と前記記憶手段の出力とを加算して前
記第３の制御信号を出力する加算手段と、該第３の制御
信号により前記光スポット移動手段を駆動する駆動手段
とを具備したことを特徴とする光学的情報記録再生装置
の位置決め装置。
【請求項１４】光学的情報記録媒体上のトラックに、
対物レンズにより集光されたレーザ光の光スポットを、
フォーカシング制御およびトラッキング制御しながら照
射することによって、情報の記録再生を行う光学的情報
記録再生装置の位置決め装置において、前記トラックか
らの前記光スポットのずれである位置誤差信号および情
報信号等を生成する増幅手段と、前記光学的情報記録媒
体上の前記光スポットのトレース位置に存在する障害物
を検出して障害物検出信号を出力する障害物検出手段
と、前記光スポットを前記光学的情報記録媒体のフォー
カス方向およびトラッキング方向に移動させる光スポッ
ト移動手段と、前記位置誤差信号を取り込み、位相進み
遅れ補償等の位相補償演算または状態推定器を含む状態
フィードバック補償演算を行い、該演算結果として第１
の制御信号を出力する第１の演算手段と、前記位置誤差
信号と所定の第３の制御信号とを取り込み、外乱オブザ
ーバによる外乱推定演算を行い、該演算結果として第２
の制御信号を出力する第２の演算手段と、該第２の制御
信号を取り込み、該第２の制御信号の周期を検出して周
期信号を出力する周期検出手段と、前記第２の演算手段
の後で、前記第２の制御信号を取り込み、取り込んだ該
第２の制御信号の高周波数成分を除去し、該除去する周
波数帯域が、前記光学的情報記録媒体の回転数に対応し
て変化する第３の除去手段と、該第３の除去手段の後
で、該第３の除去手段の出力を前記周期信号により前記
光学的情報記録媒体の回転位置に対応して記憶し、前記
障害物検出信号により記憶中の障害物の有無を判断し、
前記周期信号により前記光学的情報記録媒体の回転位置
に対応して以前記憶した信号を出力する記憶手段と、前
記第１の制御信号と前記記憶手段の出力とを加算して前
記第３の制御信号を出力する加算手段と、該第３の制御
信号により前記光スポット移動手段を駆動する駆動手段
とを具備したことを特徴とする光学的情報記録再生装置
の位置決め装置。
【請求項１５】前記第２の制御信号または前記第３の
除去手段の出力の前記記憶手段への記憶間隔を、前記第
１の演算手段の演算サンプリング間隔よりも長くしたこ
とを特徴とする請求項１３または１４に記載の光学的情
報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項１６】前記記憶手段に記憶した信号を出力す
るときに、該信号を補間する補間手段を具備したことを
特徴とする請求項１５に記載の光学的情報記録再生装置
の位置決め装置。
【請求項１７】前記第２の制御信号と、前記第３の除
去手段の出力または前記記憶手段の出力または前記補間
手段の出力とを取り込み、前記障害物検出信号が発生し
ていないときは、該第２の制御信号を選択し、前記障害
物検出信号が発生しているときは、該第３の除去手段の
出力または該記憶手段の出力または該補間手段の出力の
いずれかを選択し、該選択した信号を出力する切り替え
手段と、前記第１の制御信号と、前記第１の制御信号と
前記切り替え手段の出力とを加算して前記第３の制御信
号を出力する加算手段とを具備したことを特徴とする請
求項１２ないし１６のうちいずれかに記載の光学的情報
記録再生装置の位置決め装置。
【請求項１８】前記第１の演算手段の後で、前記障害
物検出手段が障害物を検出している間、前記第１の制御
信号を零にする第３の補正手段を具備したことを特徴と
する請求項１ないし１７のうちいずれかに記載の光学的
情報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項１９】前記振幅制限手段の前記設定値が、前
記フォーカシング制御または前記トラッキング制御開始
後の第１の期間とその後の第２の期間とでは、該設定値
の大きさが異なることを特徴とする請求項７に記載の光
学的情報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項２０】前記振幅制限手段の前記設定値が、前
記障害物がないときの前記第１の制御信号の動作範囲以
上、該動作範囲の２倍以下であることを特徴とする請求
項７に記載の光学的情報記録再生装置の位置決め装置。
【請求項２１】前記第１の除去手段および前記第２の
除去手段および前記第３の除去手段において、取り込ん
だ前記第１の制御信号または前記第２の制御信号の高周
波数成分を除去し始める周波数が、前記光学的情報記録
回転媒体の最高回転周波数以上、該最高回転周波数の１
０倍以下であることを特徴とする請求項８ないし１２ま
たは１４のうちいずれかに記載の光学的情報記録再生装
置の位置決め装置。
【請求項２２】前記第１の演算手段、前記第２の演算
手段、前記周期検出手段、前記記憶手段、前記加算手
段、前記切り替え手段、前記第１の補正手段、前記第２
の補正手段、および前記第３の補正手段を一つのＩＣチ
ップで構成したことを特徴とする請求項１ないし２１の
うちいずれかに記載の光学的情報記録再生装置の位置決
め装置。