(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力した駆動信号に基づいて制御される複数の回転軸を備え、入力した光信号を該複数の回転軸に基づいて反射させる反射手段と、
前記反射された光信号を受光し、前記複数の回転軸ごとに、前記受光した光信号の受光レベルに基づいて誤差信号を生成して出力する受光手段と、
サーチ開始指令が入力した場合に第１の制御信号を生成して出力し、０点検出信号が入力した場合に第２の制御信号を生成して出力するタイミング生成手段と、
前記第１の制御信号が入力した時、前記複数の回転軸ごとに、前記出力された誤差信号の電位レベルの監視を開始し、前記電位レベルが所定の閾値よりも小さい値から大きい値に変化した後で再び小さい値に変化した時、前記電位レベルの０点位置の検出を開始し、前記電位レベルの０点位置を検出した時、前記０点検出信号を生成して出力する０点検出手段と、
前記第１の制御信号が入力した時、サーチ用の第１の駆動信号を生成して出力し、前記第２の制御信号が入力した時、クローズ制御用の第２の駆動信号を生成して出力する駆動手段と、
を備え、
前記第１の駆動信号は、前記反射された光信号を、所定の位置Ｉ０から該位置Ｉ０よりも前記受光レベルが低い位置Ｉ１へ移動した後、前記受光手段の中心位置に向かって移動させる信号である、サーボ引き込み装置。
【請求項２】
前記受光手段は、前記受光レベルに基づいて和信号を生成して出力し、
前記駆動手段は、前記和信号の電位レベルが所定の和信号用閾値より小さくなった時、前記位置Ｉ１に到達したと判断する、請求項１記載のサーボ引き込み装置。
【請求項３】
前記受光手段は、前記第１の制御信号が入力した時、前記和信号を前記和信号用閾値によってコンパレートすることにより和信号検出信号の生成を開始すると共に、前記第２の制御信号が入力した時、前記和信号検出信号の生成を停止し、
前記０点検出手段は、前記和信号検出信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変化した時、前記複数の回転軸ごとに、前記誤差信号を＋側閾値と−側閾値とによってコンパレートすることにより誤差信号Ｓ字検出信号の生成を開始すると共に、前記和信号検出信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化した時、前記誤差信号Ｓ字検出信号の生成を停止する、
請求項２記載のサーボ引き込み装置。
【請求項４】
前記０点検出手段は、前記複数の回転軸ごとに、前記誤差信号Ｓ字検出信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化した時、前記０点位置の検出を開始する、請求項３記載のサーボ引き込み装置。
【請求項５】
前記タイミング生成手段は、全ての回転軸についての前記誤差信号Ｓ字検出信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変化した後でいずれか一つの回転軸についての前記０点検出信号が入力した場合、第２の制御信号を生成する、請求項３または４記載のサーボ引き込み装置。
【請求項６】
前記反射手段はＸ軸およびＹ軸の２つの回転軸を備え、
前記受光手段は、４つのフォトディテクタを備え、４つのフォトディテクタの出力をＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２とした時、Ｘ軸誤差信号として（Ａ１−Ｂ１）−（Ａ２−Ｂ２）を出力し、Ｙ軸誤差信号として（Ａ１−Ｂ１）＋（Ａ２−Ｂ２）を出力し、和信号としてＡ１＋Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ２を出力する、請求項２乃至５のいずれか１項記載のサーボ引き込み装置。
【請求項７】
前記第１の駆動信号は、前記位置Ｉ０と前記中心位置とを結ぶ直線Ｌ０に沿って、前記反射された光信号を移動させる駆動信号である、請求項１乃至６いずれか１項記載のサーボ引き込み装置。
【請求項８】
前記駆動手段は、前記第２の制御信号が入力した時、前記複数の回転軸ごとに、前記出力された誤差信号の位相を補償し、該位相補償した誤差信号に基づいて前記第２の駆動信号を生成する、請求項１乃至７のいずれか１項記載のサーボ引き込み装置。
【請求項９】
入力した駆動信号に基づいて制御される複数の回転軸を備え、入力した光信号を該複数の回転軸に基づいて反射させる反射手段と、前記反射された光信号を受光し、前記複数の回転軸ごとに、前記受光した光信号の受光レベルに基づいて誤差信号を生成して出力する受光手段と、を備えたサーボ引き込み装置を用い、
サーチ開始指令が入力した場合に第１の制御信号を生成して出力し、
前記第１の制御信号が入力した時、前記反射された光信号を、所定の位置Ｉ０から該位置Ｉ０よりも前記受光レベルが低い位置Ｉ１へ移動した後、前記受光手段の中心位置に向かって移動させる、サーチ用の第１の駆動信号を生成して出力し、
前記第１の制御信号が入力した時、前記複数の回転軸ごとに、前記出力された誤差信号の電位レベルの監視を開始し、前記電位レベルが所定の閾値よりも小さい値から大きい値に変化した後で再び小さい値に変化した時、前記電位レベルの０点位置の検出を開始し、前記電位レベルの０点位置を検出した時、０点検出信号を生成して出力し、
前記０点検出信号が入力した場合に第２の制御信号を生成して出力し、
前記第２の制御信号が入力した時、クローズ制御用の第２の駆動信号を生成して出力する、
サーボ引き込み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光を複数軸回転できるミラーの回転角を変更することで受光素子上に位置決めを行うサーボ引き込み装置およびサーボ引き込み方法に係り、特に、サーボ外れなく位置決めを行うサーボ引き込み装置およびサーボ引き込み方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の情報の記録媒体として、ＣＤやＤＶＤ等の光ディスクが広く普及している。 これらの光ディスクに記録されたデータを再生する場合、光ディスク装置では、高速回転されている光ディスクに対して、光ピックアップから光ディスク上のトラックに対してレーザ光を照射し、その反射光を検出することでデータの読み出しを行っている。
【０００３】
この時、光ディスクの上下方向の揺れに対しては、光ピックアップから光ディスク上のトラックに対してレーザ光を照射し、その反射光を検出して上下に揺れるディスク盤面に焦点を合わせ続けること（フォーカスサーボ制御）によって、光ディスクから記録データの読み出しを行っている。
【０００４】
一方、光ディスクの左右の揺れに対しては、ビーム状の光を光ディスクの情報記録面に照射し、光ディスクからの反射光の強度が左右均等になるようにレーザーを制御して、左右に揺れるディスク盤面に焦点を合わせ続けること（トラッキングサーボ制御）によって、読み取り位置がずれないように、調整し続ける。
【０００５】
フォーカスサーボ制御技術については、例えば、特許文献１や特許文献２に記載されている。一方、トラッキングサーボ制御技術については、例えば、特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１２０５９９号公報
【特許文献２】特開２００８−１２３６３６号公報
【特許文献３】特開２００３−１４１７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１乃至３に記載される光ディスク記録再生装置は、いずれも、上下方向のフォーカスサーボ制御または左右方向のトラッキングサーボ制御に関する技術であり、それらは１軸のみのサーボ制御を想定している。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、複数軸のサーボ制御を並行して行うことができる、サーボ引き込み装置およびサーボ引き込み方法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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明に係るサーボ引き込み装置は、入力した駆動信号に基づいて制御される複数の回転軸を備え、入力した光信号を該複数の回転軸に基づいて反射させる反射手段と、反射された光信号を受光し、複数の回転軸ごとに、受光した光信号の受光レベルに基づいて誤差信号を生成して出力する受光手段と、サーチ開始指令が入力した場合に第１の制御信号を生成して出力し、０点検出信号が入力した場合に第２の制御信号を生成して出力するタイミング生成手段と、前記第１の制御信号が入力した時、前記複数の回転軸ごとに、前記出力された誤差信号の電位レベルの監視を開始し、前記電位レベルが所定の閾値よりも小さい値から大きい値に変化した後で再び小さい値に変化した時、前記電位レベルの０点位置の検出を開始し、前記電位レベルの０点位置を検出した時、前記０点検出信号を生成して出力する０点検出手段と、第１の制御信号が入力した時、サーチ用の第１の駆動信号を生成して出力し、第２の制御信号が入力した時、クローズ制御用の第２の駆動信号を生成して出力する駆動手段と、を備える。ここで、第１の駆動信号は、反射された光信号を、所定の位置Ｉ０から該位置Ｉ０よりも受光レベルが低い位置Ｉ１へ移動した後、受光手段の中心位置に向かって移動させる信号である。
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係るサーボ引き込み方法は、入力した駆動信号に基づいて制御される複数の回転軸を備え、入力した光信号を該複数の回転軸に基づいて反射させる反射手段と、反射された光信号を受光し、複数の回転軸ごとに、受光した光信号の受光レベルに基づいて誤差信号を生成して出力する受光手段と、を備えたサーボ引き込み装置を用い、サーチ開始指令が入力した場合に第１の制御信号を生成して出力し、第１の制御信号が入力した時、反射された光信号を、所定の位置Ｉ０から該位置Ｉ０よりも受光レベルが低い位置Ｉ１へ移動した後、受光手段の中心位置に向かって移動させるサーチ用の第１の駆動信号を生成して出力し、第１の制御信号が入力した時、複数の回転軸ごとに、出力された誤差信号の電位レベルの監視を開始し、電位レベルが所定の閾値よりも小さい値から大きい値に変化した後で再び小さい値に変化した時、電位レベルの０点位置の検出を開始し、電位レベルの０点位置を検出した時、０点検出信号を生成して出力し、０点検出信号が入力した場合に第２の制御信号を生成して出力し、第２の制御信号が入力した時、クローズ制御用の第２の駆動信号を生成して出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数軸のサーボ制御を並行して行うことができる、サーボ引き込み装置およびサーボ引き込み方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るサーボ引き込み装置１０のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るサーボ引き込み装置１００のブロック図である。
【図３】誤差信号、和信号の経時変化を示した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るサーボ引き込み装置１００の動作フローである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る２軸回転ミラー１２０が引き込みサーチ用の駆動信号によって駆動された時の反射光の受光素子１３０上での軌跡を示した図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るサーボ引き込み装置１００のサーボ引き込み原理を説明した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
第１の実施形態について説明する。本実施形態に係るサーボ引き込み装置のブロック図を図１に示す。図１において、本実施形態に係るサーボ引き込み装置１０は、反射手段２０、受光手段３０、タイミング生成手段４０、０点検出手段５０および駆動手段６０を備える。
【００１４】
反射手段２０は、駆動手段６０から出力された駆動信号９２Ａ、９２Ｂによってそれぞれ駆動される、複数の回転軸を備える。そして、反射手段２０は、入力した光信号をこの複数の回転軸を回転させることによって受光手段３０側へ反射させる。本実施形態に係る反射手段２０は、Ｎ方向の回転軸を備える。
【００１５】
受光手段３０は、反射手段２０から反射された光信号を受光し、受光した光信号を用いて複数の回転軸ごとに誤差信号７１、７２、…７Ｎを生成し、生成した誤差信号７１、７２、…、７Ｎを０点検出手段５０へ出力する。
【００１６】
タイミング生成手段４０は、サーボ引き込み装置１０の電源がＯＮとなった場合や図示しない上位ＰＣからサーチ開始指令が入力した場合、第１の制御信号９１Ａを生成して０点検出手段５０および駆動手段６０へ出力する。一方、タイミング生成手段４０は、０点検出手段５０から０点検出信号８１、８２、…、８Ｎが入力した場合、第２の制御信号９１Ｂを生成して０点検出手段５０および駆動手段６０へ出力する。
【００１７】
０点検出手段５０は、タイミング生成手段４０から第１の制御信号９１Ａが入力した時、複数の回転軸ごとに、受光手段３０から出力された誤差信号７１、７２、…、７Ｎの電位レベルの監視を開始する。そして、０点検出手段５０は、複数の回転軸ごとに、電位レベルの０点位置を検出した時、０点検出信号８１、８２、…、８Ｎを生成してタイミング生成手段４０へ出力する。さらに、０点検出手段５０は、タイミング生成手段４０から第２の制御信号９１Ｂが入力した時、複数の回転軸ごとの誤差信号７１、７２、…、７Ｎの電位レベルの監視を停止する。
【００１８】
駆動手段６０は、タイミング生成手段４０から第１の制御信号９１Ａが入力した時、反射された光信号を受光手段３０の中心方向に移動させるためのサーチ用の第１の駆動信号９２Ａを生成し、反射手段２０へ出力する。さらに、駆動手段６０は、タイミング生成手段４０から第２の制御信号９１Ｂが入力した時、反射された光信号に基づいて反射手段２０の複数の回転軸をクローズ制御するための第２の駆動信号９２Ｂを生成し、反射手段２０へ出力する。本実施形態において、受光手段３０は、複数の回転軸ごとに生成した誤差信号７１、７２、…７Ｎを駆動手段６０へも出力する。そして、駆動手段６０は、受光手段３０から出力された誤差信号７１、７２、…、７Ｎに対して位相補償を施し、該位相補償後の誤差信号に基づいて反射手段２０の回転軸をクローズ制御するための第２の駆動信号９２Ｂを生成する。
【００１９】
ここで、サーチ用の第１の駆動信号９２Ａは、反射された光信号を、所定の位置Ｉ０からこの位置Ｉ０よりも反射された光信号の受光レベルが低い位置Ｉ１へ移動した後、受光手段３０の中心位置に向かって移動させる駆動信号である。さらに、本実施形態において、駆動手段６０は、位置Ｉ０と受光手段３０の中心位置とを結ぶ直線Ｌ０に沿って、反射された光信号をＩ０→Ｉ１→受光手段３０の中心位置方向へ移動させる駆動信号を生成する。
【００２０】
上記のように構成されたサーボ引き込み装置１０において、０点検出手段５０は、複数の回転軸のそれぞれについて、反射手段２０から反射された光信号の電位レベルの０点位置を検出した。そして、サーボ引き込み装置１０は、全ての回転軸において電位レベルの０点位置が検出された時、サーチを終了してクローズ制御へ移行する。全ての回転軸において電位レベルの０点位置を検出してサーボ引き込みのタイミングを決めることにより、複数軸方向のサーボ引き込みを同時に行うことができる。
【００２１】
また、本実施形態に係るサーボ引き込み装置１０は、受光手段３０の中心方向にサーボ引き込みサーチを行うので、複数軸において電位レベルの０点位置（すなわち、サーボ引き込み位置）がほぼ同時に出現する。この場合、第１の軸方向のサーボ引き込みサーチを行って第１軸をクローズ制御した後、第２の軸方向のサーボ引き込みサーチを行って第２の軸をクローズ制御する場合と比べて、処理速度を格段に上げることができる。
【００２２】
さらに、本実施形態に係るサーボ引き込み装置１０は、反射された光信号を受光レベルが低い位置Ｉ１に移動した後、受光手段３０の中心位置に向かって移動させる。この場合、０点検出手段５０は、反射された光信号の電位レベルの０点位置を高精度で検出することができる。
【００２３】
以上のように、本実施形態に係るサーボ引き込み装置１０は、複数軸のサーボ制御を並行して行うことができ、従って、サーボ引き込みを高速で行うことができる。
【００２４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。本実施形態に係るサーボ引き込み装置のブロック図を図２に示す。図２において、サーボ引き込み装置１００は、光源１１０、２軸回転ミラー１２０、受光素子１３０、Ｘ軸誤差信号生成器２１０、Ｘ軸制御器２２０、Ｘ軸ミラードライバ２３０、Ｙ軸誤差信号生成器３１０、Ｙ軸制御器３２０、Ｙ軸ミラードライバ３３０、和信号生成器４１０、和信号検出器４２０およびサーボ引き込みタイミング生成器５００を備える。
【００２５】
光源１１０は光信号を生成して２軸回転ミラー１２０へ向けて出射する。
【００２６】
２軸回転ミラー１２０は、光源１１０から出射された光信号を受光素子１３０側へ反射させる。本実施形態において、２軸回転ミラー１２０は、Ｘ軸ミラードライバ２３０からの駆動信号に基づきＸ軸が駆動され、Ｙ軸ミラードライバ３３０からの駆動信号に基づきＹ軸が駆動される。
【００２７】
受光素子１３０は、２軸回転ミラー１２０から出射された光信号を光電変換し、光電変換した電気信号を、Ｘ軸誤差信号生成器２１０、Ｙ軸誤差信号生成器３１０および和信号生成器４１０へ出力する。本実施形態において、受光素子１３０は４分割フォトディテクタであり、４つのフォトディテクタを備える。以下、４つのフォトディテクタから出力される電気信号をそれぞれ、Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２と記載する。
【００２８】
Ｘ軸誤差信号生成器２１０は、受光素子１３０から出力されたＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２についてＡ１−Ｂ１−（Ａ２−Ｂ２）を演算し、演算結果をＸ軸誤差信号としてＸ軸制御器２２０へ出力する。Ｙ軸誤差信号生成器３１０は、受光素子１３０から出力されたＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２についてＡ１−Ｂ１＋（Ａ２−Ｂ２）を演算し、演算結果をＹ軸誤差信号としてＹ軸制御器３２０へ出力する。
【００２９】
和信号生成器４１０は、受光素子１３０から出力されたＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２についてＡ１＋Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ２を演算し、演算結果を和信号として和信号検出器４２０へ出力する。
【００３０】
和信号検出器４２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第１の制御信号を受信した時、和信号生成器４１０から出力された和信号に基づいて和信号検出信号の生成を開始し、Ｘ軸制御器２２０、Ｙ軸制御器３２０およびサーボ引き込みタイミング生成器５００へ出力する。そして、和信号検出器４２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第２の制御信号が入力した時、和信号検出信号の生成を停止する。和信号検出信号については後述する。
【００３１】
Ｘ軸制御器２２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第１の制御信号を受信した時、サーボ引き込みサーチ用の駆動信号を生成してＸ軸ミラードライバ２３０へ出力する。さらに、Ｘ軸制御器２２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第２の制御信号を受信した時、クローズ制御用の駆動信号を生成してＸ軸ミラードライバ２３０へ出力する。本実施形態に係るＸ軸制御器２２０は、図２に示すように、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出器２２１、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２、Ｘ軸サーチ駆動信号生成器２２３、Ｘ軸クローズ制御器２２４およびＸ軸セレクタ２２５を備える。
【００３２】
Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出器２２１は、Ｘ軸誤差信号生成器２１０から入力したＸ軸誤差信号に基づいてＸ軸誤差信号Ｓ字検出信号を生成し、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２へ出力する。Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出信号については後述する。
【００３３】
Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２は、Ｘ軸誤差信号生成器２１０から入力したＸ軸誤差信号と、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出器２２１から入力したＸ軸誤差信号Ｓ字検出信号と、に基づいてＸ軸誤差信号の０点をサーチする。そして、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２は、Ｘ軸誤差信号の０点を検出した時、Ｘ軸０点検出信号を生成してサーボ引き込みタイミング生成器５００へ出力する。
【００３４】
Ｘ軸サーチ駆動信号生成器２２３は、サーボ引き込みサーチ用の駆動信号を生成して出力する。Ｘ軸クローズ制御器２２４は、クローズ制御用の駆動信号を生成して出力する。
【００３５】
Ｘ軸セレクタ２２５は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第１の制御信号を受信した時、Ｘ軸サーチ駆動信号生成器２２３を選択する。また、Ｘ軸セレクタ２２５は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第２の制御信号を受信した時、Ｘ軸クローズ制御器２２４を選択する。
【００３６】
Ｙ軸制御器３２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第１の制御信号を受信した時、サーボ引き込みサーチ用の駆動信号を生成してＹ軸ミラードライバ３３０へ出力する。さらに、Ｙ軸制御器３２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第２の制御信号を受信した時、クローズ制御用の駆動信号を生成してＹ軸ミラードライバ３３０へ出力する。本実施形態に係るＹ軸制御器３２０は、図２に示すように、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出器３２１、Ｙ軸誤差信号０点検出器３２２、Ｙ軸サーチ駆動信号生成器３２３、Ｙ軸クローズ制御器３２４およびＹ軸セレクタ３２５を備える。
【００３７】
Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出器３２１は、Ｙ軸誤差信号生成器３１０から入力したＹ軸誤差信号に基づいてＹ軸誤差信号Ｓ字検出信号を生成し、Ｙ軸誤差信号０点検出器３２２へ出力する。Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出信号については後述する。
【００３８】
Ｙ軸誤差信号０点検出器３２２は、Ｙ軸誤差信号生成器３１０から入力したＹ軸誤差信号と、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出器３２１から入力したＹ軸誤差信号Ｓ字検出信号と、に基づいてＹ軸誤差信号の０点をサーチする。そして、Ｙ軸誤差信号０点検出器３２２は、Ｙ軸誤差信号の０点を検出した時、Ｙ軸０点検出信号を生成してサーボ引き込みタイミング生成器５００へ出力する。
【００３９】
Ｙ軸サーチ駆動信号生成器３２３は、サーボ引き込みサーチ用の駆動信号を生成して出力する。Ｙ軸クローズ制御器３２４は、クローズ制御用の駆動信号を生成して出力する。
【００４０】
Ｙ軸セレクタ３２５は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第１の制御信号を受信した時、Ｙ軸サーチ駆動信号生成器３２３を選択する。また、Ｙ軸セレクタ３２５は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第２の制御信号を受信した時、Ｙ軸クローズ制御器３２４を選択する。
【００４１】
Ｘ軸ミラードライバ２３０は、Ｘ軸制御器２２０から入力したサーボ引き込みサーチ用の駆動信号またはクローズ制御用の駆動信号に基づいて、２軸回転ミラー１２０のＸ軸を駆動する。一方、Ｙ軸ミラードライバ３３０は、Ｙ軸制御器３２０から入力したサーボ引き込みサーチ用の駆動信号またはクローズ制御用の駆動信号に基づいて、２軸回転ミラー１２０のＹ軸を駆動する。サーボ引き込みサーチ用の駆動信号およびクローズ制御用の駆動信号に基づく２軸回転ミラー１２０の駆動方法については後述する。
【００４２】
サーボ引き込みタイミング生成器５００は、サーボ引き込みサーチ開始時に第１の制御信号を生成し、Ｘ軸制御器２２０、Ｙ軸制御器３２０および和信号検出器４２０へ出力する。そして、サーボ引き込みタイミング生成器５００は、サーボ引き込みサーチ時に、Ｘ軸制御器２２０、Ｙ軸制御器３２０からＸ軸０点検出信号、Ｙ軸０点検出信号が入力した時、第２の制御信号を生成して、Ｘ軸制御器２２０、Ｙ軸制御器３２０および和信号検出器４２０へ出力する。
【００４３】
次に、Ｘ軸誤差信号、Ｙ軸誤差信号および和信号について説明する。本実施形態に係るサーボ引き込み装置１００において、２軸回転ミラー１２０によって反射された光信号は、受光素子１３０の４つのフォトディテクタで分割受光され、光電変換された電子信号（Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２）がＸ軸誤差信号生成器２１０、Ｙ軸誤差信号生成器３１０および和信号生成器４１０へ出力される。光信号が受光素子１３０で受光される様子を図３（ａ）に示す。
【００４４】
Ｘ軸誤差信号生成器２１０は、受光素子１３０から入力した電気信号を用いてＡ１−Ｂ１−（Ａ２−Ｂ２）を演算し、演算結果をＸ軸誤差信号としてＸ軸制御器２２０へ出力する。Ｙ軸誤差信号生成器３１０は、受光素子１３０から入力した電気信号を用いてＡ１−Ｂ１＋（Ａ２−Ｂ２）を演算し、演算結果をＹ軸誤差信号としてＹ軸制御器３２０へ出力する。また、和信号生成器４１０は、受光素子１３０から入力した電気信号を用いてＡ１＋Ａ２＋Ｂ１＋Ｂ２を演算し、演算結果を和信号として和信号検出器４２０へ出力する。
【００４５】
ここで、２軸回転ミラー１２０が回転することにより、反射光が受光素子１３０上をＸ１→Ｘ２→ＸＹ３→Ｘ４→Ｘ５と動いた場合、Ｘ軸誤差信号生成器２１０からは図３（ｂ）に示すＸ軸誤差信号が出力される。
【００４６】
図３（ａ）（ｂ）において、反射光が受光素子１３０のＸ１およびＸ５位置を照射する場合、４つのフォトディテクタは反射光を検出できないため、Ｘ軸誤差信号の電位レベルは０となる。一方、反射光がＸＹ３位置を照射する場合、反射光は４つのフォトディテクタに均等に照射され、Ａ１−Ｂ１−（Ａ２−Ｂ２）の演算は０となり、Ｘ軸誤差信号の電位レベルは０となる。
【００４７】
また、反射光がＸ２位置を照射する場合、Ａ１位置のフォトディテクタおよびＢ２位置のフォトディテクタによって反射光が検出され、Ａ２位置のフォトディテクタおよびＢ１位置のフォトディテクタでは検出されない。従って、Ａ１−Ｂ１−（Ａ２−Ｂ２）の演算は正となり、Ｘ軸誤差信号の電位レベルは正となる。
【００４８】
一方、反射光がＸ４位置を照射する場合、Ａ２位置のフォトディテクタおよびＢ１位置のフォトディテクタで反射光が検出され、Ａ１位置のフォトディテクタおよびＢ２位置のフォトディテクタでは検出されない。従って、Ａ１−Ｂ１−（Ａ２−Ｂ２）の演算は負となり、Ｘ軸誤差信号の電位レベルは負となる。
【００４９】
同様に、２軸回転ミラー１２０が回転することにより、受光素子１３０において反射光がＹ１→Ｙ２→ＸＹ３→Ｙ４→Ｙ５と動いた場合、Ｙ軸誤差信号生成器３１０から図３（ｃ）に示すＹ軸誤差信号が出力される。そして、反射光が受光素子１３０のＹ１位置、Ｙ５位置およびＸＹ３位置を照射する場合、Ｙ軸誤差信号の電位レベルは０となる。
【００５０】
一方、反射光がＹ２位置を照射する場合、Ａ１位置のフォトディテクタおよびＡ２位置のフォトディテクタで反射光が検出され、Ｂ１位置のフォトディテクタおよびＢ２位置のフォトディテクタでは検出されない。従って、Ａ１−Ｂ１＋（Ａ２−Ｂ２）の演算は正となり、Ｙ軸誤差信号の電位レベルは正となる。一方、反射光がＹ４を照射する場合、Ｂ１位置のフォトディテクタおよびＢ２位置のフォトディテクタで反射光が検出され、Ａ１位置のフォトディテクタおよびＡ２位置のフォトディテクタでは検出されない。従って、Ａ１−Ｂ１＋（Ａ２−Ｂ２）の演算は負となり、Ｙ軸誤差信号の電位レベルは負となる。
【００５１】
さらに、２軸回転ミラー１２０が回転することにより、受光素子１３０において反射光がＸ１→Ｘ２→ＸＹ３→Ｘ４→Ｘ５またはＹ１→Ｙ２→ＸＹ３→Ｙ４→Ｙ５と動いた場合、和信号生成器４１０から図３（ｄ）に示す和信号が出力される。
【００５２】
図３（ａ）（ｄ）において、反射光がＸ１、Ｘ５、Ｙ１またはＹ５位置を照射する場合、４つのフォトディテクタはいずれも反射光を検出できないため、和信号は０となる。一方、反射光がＸ２、Ｘ４、Ｙ２、Ｙ４またはＸＹ３位置を照射する場合、反射光は４つのフォトディテクタのいずれかで検出され、その総和である和信号はいずれも同じで、最大レベルとなる。
【００５３】
次に、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出信号、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出信号および和信号検出信号を、本実施形態に係るサーボ引き込み装置１００のサーボ引き込み動作と共に説明する。本実施形態に係るサーボ引き込み装置１００のサーボ引き込み動作手順を図４に、サーボ引き込み動作時の反射光の受光素子１３０上での軌跡を図５に、サーボ引き込み動作時のＸ軸誤差信号Ｓ字検出信号、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出信号および和信号検出信号の経時変化を図６に示す。なお、図４において、２軸回転ミラー１２０の軸の駆動系の動作手順を左側に、各種信号の生成系の動作手順を右側に記載する。
【００５４】
本実施形態に係るサーボ引き込み装置１００は、サーボ引き込み装置１００の電源がＯＮになった時、または、図示しない上位ＰＣからサーチ開始指令を受信した場合（Ｓ１０１）、サーボ引き込みサーチを開始する。サーボ引き込み装置１００は、サーボ引き込みタイミング生成器５００に第１の制御信号を生成させ、生成した第１の制御信号をＸ軸制御器２２０、Ｙ軸制御器３２０および和信号検出器４２０へ出力する（Ｓ１０２）。
【００５５】
Ｘ軸制御器２２０およびＹ軸制御器３２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第１の制御信号を受信した時、Ｘ軸セレクタ２２５およびＹ軸セレクタ３２５に、Ｘ軸サーチ駆動信号生成器２２３およびＹ軸サーチ駆動信号生成器３２３を選択させる。すなわち、Ｘ軸制御器２２０およびＹ軸制御器３２０は、Ｘ軸ミラードライバ２３０およびＹ軸ミラードライバ３３０への引き込みサーチ用の駆動信号の出力を開始する（Ｓ１０３）。
【００５６】
Ｘ軸サーチ駆動信号生成器２２３およびＹ軸サーチ駆動信号生成器３２３は、先ず、２軸回転ミラー１２０の制御をリセットし、反射光を所定の位置Ｉ０へ移動させる駆動信号（例えば、固定値１、固定値２）を生成してＸ軸ミラードライバ２３０およびＹ軸ミラードライバ３３０へ出力する。さらに、Ｘ軸サーチ駆動信号生成器２２３およびＹ軸サーチ駆動信号生成器３２３は、位置Ｉ０と受光素子１３０の中心（ＸＹ３）とを通る直線Ｌ０を設定し、反射光を直線Ｌ０に沿ってＸＹ３と反対側へ移動させる駆動信号を生成して、Ｘ軸ミラードライバ２３０およびＹ軸ミラードライバ３３０へ出力する（Ｓ１０４）。
【００５７】
そして、Ｘ軸サーチ駆動信号生成器２２３およびＹ軸サーチ駆動信号生成器３２３は、和信号検出器４２０から入力した和信号検出信号がＨｉｇｈからＬｏｗになった時（Ｓ１０５のＹｅｓ）、今度は反射光を直線Ｌ０に沿ってＸＹ３側へ移動させる駆動信号を生成し、Ｘ軸ミラードライバ２３０およびＹ軸ミラードライバ３３０へ出力する（Ｓ１０６）。ここで、和信号検出信号がＨｉｇｈからＬｏｗになった時の反射光の位置をＩ１とする。
【００５８】
２軸回転ミラー１２０が引き込みサーチ用の駆動信号によって駆動された時の、反射光の受光素子１３０上での軌跡を図５に示す。図５において、受光素子１３０上で反射光が直線Ｌ０に沿って位置Ｉ０から位置Ｉ１まで移動した軌跡を点線矢印で示す。さらに、図５において、受光素子１３０上で反射光が直線Ｌ０に沿って位置Ｉ１からＸＹ３方向へ移動した軌跡を一点鎖線で示す。
【００５９】
さらに、反射光の変位の推移を図６（ａ）に示す。また、反射光がＩ０位置を照射している時のＸ軸誤差信号レベルＩ０x、Ｙ軸誤差信号レベルＩ０yおよび和信号レベルＩ０ｓと、反射光がＩ１位置を照射している時のＸ軸誤差信号レベルＩ１x、Ｙ軸誤差信号レベルＩ１yおよび和信号レベルＩ１ｓと、それらの変移推移とを、それぞれ図６（ｂ）（ｄ）（ｆ）に矢印・点線・一点鎖線で示す。なお、サーボ引き込み位置を見つけるために、反射光を直線Ｌ０に沿ってＩ０からＩ１に移動し、その後、ＸＹ３に向かって移動させることを、サーボ引き込みサーチと呼ぶ。
【００６０】
一方、和信号検出器４２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第１の制御信号を受信した時、和信号検出信号の生成を開始する（Ｓ１０７）。具体的には、和信号検出器４２０は、和信号生成器４１０から入力した和信号を、和信号検出スレッショルドでコンパレートし、和信号検出信号としてＸ軸制御器２２０、Ｙ軸制御器３２０およびサーボ引き込みタイミング生成器５００へ出力する。和信号生成器４１０から出力された和信号の電位レベルの経時変化を図６（ｂ）に、和信号検出器４２０から出力された和信号検出信号の電位レベルの経時変化を図６（ｃ）に示す。ここで、図３（ｄ）と図６（ｂ）とが対応する。
【００６１】
Ｘ軸制御器２２０は、和信号検出器４２０から入力した和信号検出信号がＬｏｗからＨｉｇｈへ変化した時、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出器２２１によるＸ軸誤差信号Ｓ字検出信号の生成と、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２によるＸ軸誤差信号Ｓ字検出信号の監視と、を開始する（Ｓ１０８）。
【００６２】
Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出器２２１は、Ｘ軸誤差信号生成器２１０から入力したＸ軸誤差信号を、＋側誤差信号Ｓ字検出スレッショルドと、−側誤差信号Ｓ字検出スレッショルドと、によってコンパレートし、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出信号としてＸ軸誤差信号０点検出器２２２へ出力する。Ｘ軸誤差信号およびＸ軸誤差信号Ｓ字検出信号の電位レベルの経時変化をそれぞれ、図６（ｄ）（ｅ）に示す。ここで、図３（ｂ）と図６（ｄ）とが対応する。
【００６３】
一方、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２は、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出信号の監視し、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出信号の２つ目のエッジ（図６（ｅ）の矢印α２）を検出した時、Ｘ軸誤差信号の電位レベルの監視を開始する。そして、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２は、Ｘ軸誤差信号の電位レベルが０になった時（Ｓ１０９のＹｅｓ）、Ｘ軸０点検出信号を生成してサーボ引き込みタイミング生成器５００へ出力する（Ｓ１１０）。
【００６４】
同様に、Ｙ軸制御器３２０は、和信号検出器４２０から入力した和信号検出信号がＬｏｗからＨｉｇｈへ変化した時、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出器３２１によるＹ軸誤差信号Ｓ字検出信号の生成と、Ｙ軸誤差信号０点検出器３２２によるＸ軸誤差信号Ｓ字検出信号の監視と、を開始する（Ｓ１０８）。Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出器３２１は、Ｙ軸誤差信号生成器３１０から入力したＹ軸誤差信号を、＋側誤差信号Ｓ字検出スレッショルドと、−側誤差信号Ｓ字検出スレッショルドと、によってコンパレートし、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出信号としてＹ軸誤差信号０点検出器３２２へ出力する。Ｙ軸誤差信号およびＹ軸誤差信号Ｓ字検出信号の電位レベルの経時変化をそれぞれ、図６（ｆ）（ｇ）に示す。ここで、図３（ｃ）と図６（ｆ）とが対応する。
【００６５】
一方、Ｙ軸誤差信号０点検出器３２２は、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出信号の監視し、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出信号の２つ目のエッジ（図６（ｇ）の矢印β２）を検出した時、Ｙ軸誤差信号の電位レベルの監視を開始する。そして、Ｙ軸誤差信号の電位レベルが０になった時（Ｓ１０９のＹｅｓ）、Ｙ軸０点検出信号を生成してサーボ引き込みタイミング生成器５００へ出力する（Ｓ１１０）。
【００６６】
サーボ引き込みタイミング生成器５００は、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２からＸ軸０点検出信号が入力し、Ｙ軸誤差信号０点検出器３２２からＹ軸０点検出信号が入力した時、第２の制御信号を生成してＸ軸制御器２２０、Ｙ軸制御器３２０および和信号検出器４２０へ出力する（Ｓ１１１）。
【００６７】
Ｘ軸制御器２２０およびＹ軸制御器３２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第２の制御信号が入力した時、Ｘ軸セレクタ２２５およびＹ軸セレクタ３２５にＸ軸クローズ制御器２２４およびＹ軸クローズ制御器３２４を選択する。すなわち、Ｘ軸制御器２２０およびＹ軸制御器３２０は、Ｘ軸ミラードライバ２３０およびＹ軸ミラードライバ３３０へのクローズ制御用の駆動信号の出力を開始する（Ｓ１１２）。
【００６８】
Ｘ軸クローズ制御器２２４は、Ｘ軸誤差信号に位相補償を施し、２軸回転ミラー１２０のＸ軸をクローズ制御するためのクローズ制御用の駆動信号を生成してＸ軸ミラードライバ２３０へ出力する。同様に、Ｙ軸クローズ制御器３２４は、Ｙ軸誤差信号に位相補償を施し、２軸回転ミラー１２０のＹ軸をクローズ制御するためのクローズ制御用の駆動信号を生成してＹ軸ミラードライバ３３０へ出力する（Ｓ１１３）。
【００６９】
一方、和信号検出器４２０は、サーボ引き込みタイミング生成器５００から第２の制御信号が入力した時、和信号検出信号の生成を停止する（Ｓ１１４）。そして、和信号検出器４２０が和信号検出信号の生成を停止し、和信号検出信号がＨｉｇｈからＬｏｗへ変化した時、Ｘ軸制御器２２０およびＹ軸制御器３２０は、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出信号の生成・監視およびＹ軸誤差信号Ｓ字検出信号の生成・監視を停止する（Ｓ１１５）。
【００７０】
以上のように、本実施形態に係るサーボ引き込み装置１００は、Ｘ軸、Ｙ軸の双方に誤差信号Ｓ字検出器および誤差信号０点検出器を設けた。Ｘ軸、Ｙ軸の誤差信号Ｓ字検出器および誤差信号０点検出器がそれぞれ、誤差信号Ｓ字および誤差信号０点を検出してサーボ引き込みのタイミングを決めることにより、２軸双方へのサーボ引き込みを可能とした。
【００７１】
また、本実施形態に係るサーボ引き込み装置１００は、初期位置から受光素子１３０の中心（ＸＹ３）方向にサーボ引き込みサーチを行うので、各軸のサーボ引き込み位置がほぼ同時に出現し、２軸同時にサーボ引き込みが可能となる。２軸同時にサーボ引き込みする場合、Ｘ軸方向のサーボ引き込みサーチを行ってＸ軸をクローズ制御した後、Ｙ軸方向のサーボ引き込みサーチを行ってＹ軸をクローズ制御する場合と比べて、処理速度を格段に上げることができる。
【００７２】
さらに、本実施形態に係るサーボ引き込み装置１００は、反射光をいったん受光レベルが低いＩ１位置に移動し、Ｉ１から受光レベルが高いＸＹ３位置へ移動させることにより、図６（ｅ）（ｇ）に示した、誤差信号Ｓ字検出信号の１つ目のエッジ（矢印α１、矢印β１）を正確に検出でき、さらに、２つ目のエッジ（矢印α２、矢印β２）および誤差信号０点位置を正確に検出できる。
【００７３】
ここで、上述の実施形態では、サーボ引き込みタイミング生成器５００は、Ｘ軸０点検出信号とＹ軸０点検出信号との両方が入力した後、第２の制御信号を生成してクローズ制御に移行したが、さらに、サーボ引き込みタイミング生成器５００は、以下のタイミングで第２の制御信号を生成してクローズ制御に移行させることもできる。
【００７４】
すなわち、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２は、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出信号の２つ目のエッジ（図６（ｅ）の矢印α２）を検出した時、Ｘ軸エッジ検出信号をサーボ引き込みタイミング生成器５００へ出力し、Ｙ軸誤差信号０点検出器３２２は、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出信号の２つ目のエッジ（図６（ｇ）の矢印β２）を検出した時、Ｙ軸エッジ検出信号をサーボ引き込みタイミング生成器５００へ出力する。そして、サーボ引き込みタイミング生成器５００は、Ｘ軸エッジ検出信号とＹ軸エッジ検出信号との両方が入力した後に、Ｘ軸０点検出信号またはＹ軸０点検出信号のどちらか一方が入力した時、第２の制御信号を生成してクローズ制御に移行させる。
【００７５】
この場合、サーボ引き込み装置１００は２つの方式により受光素子１３０の中心（ＸＹ３）にサーボ引き込みを行うことができる。すなわち、第１の方式は、反射光が直線Ｌ０に沿ってＩ１からＸＹ３に向かって移動している間に、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２およびＹ軸誤差信号０点検出器３２２が０点を検出した時、速やかにクローズ制御に切替える。
【００７６】
そして、第２の方式は、Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出器２２１、Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出器３２１が共に２つ目のエッジ（矢印α２、矢印β２）を検出後、Ｘ軸誤差信号０点検出器２２２またはＹ軸誤差信号０点検出器３２２のいずれか一方が０点を検出した時、０点を検出した方の制御を速やかにクローズ制御に切替える。
【００７７】
なお、本実施形態では、２軸回転ミラー１２０の回転軸（Ｘ軸、Ｙ軸）が直行していることを前提にした。しかし、２軸回転ミラー１２０の回転軸が直行していない場合にも適用できる。この場合、複数軸の互いの干渉を補償する手段が必要になる。
【００７８】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。複数軸を可動できる制御対象を用いて光信号を受光素子上に位置決めし、受光素子において得られる複数軸分の誤差信号を用いてサーボ引き込みを行う、サーボ引き込み装置に容易に適用することができる。また、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７９】
１０    サーボ引き込み装置
２０    反射手段
３０    受光手段
４０    タイミング生成手段
５０    ０点検出手段
６０    駆動手段
７１、７２、…、７Ｎ    誤差信号
８１、８２、…、８Ｎ    ０点検出信号
９１Ａ    第１の制御信号
９１Ｂ    第２の制御信号
９２Ａ    第１の駆動信号
９２Ｂ    第２の駆動信号
１００    サーボ引き込み装置
１１０    光源
１２０    ２軸回転ミラー
１３０    受光素子
２１０    Ｘ軸誤差信号生成器
２２０    Ｘ軸制御器
２２１    Ｘ軸誤差信号Ｓ字検出器
２２２    Ｘ軸誤差信号０点検出器
２２３    Ｘ軸サーチ駆動信号生成器
２２４    Ｘ軸クローズ制御器
２２５    Ｘ軸セレクタ
２３０    Ｘ軸ミラードライバ
３３０    Ｙ軸誤差信号生成器
３２０    Ｙ軸制御器
３２１    Ｙ軸誤差信号Ｓ字検出器
３２２    Ｙ軸誤差信号０点検出器
３２３    Ｙ軸サーチ駆動信号生成器
３２４    Ｙ軸クローズ制御器
３２５    Ｙ軸セレクタ
３３０    Ｙ軸ミラードライバ
４１０    和信号生成器
４２０    和信号検出器
５００    サーボ引き込みタイミング生成器
【図１】
0005532042.tif 000002
【図２】
0005532042.tif 000003
【図３】
0005532042.tif 000004
【図４】
0005532042.tif 000005
【図５】
0005532042.tif 000006
【図６】
0005532042.tif 000007