(57)【要約】  光ディスクドライブであって、ディスク（１０）上のトラックに対するレンズ位置を制御するレンズ位置モータ（２４）と、ディスクに対してラジアル方向に第１のモータとレンズの位置を制御する第２の（スレッジ）モータ（２５）を有する。交流信号が生成され（５６）、レンズ位置モータに印加され、レンズ位置モータの制御を変調する。こうして、レンズ位置モータを制御する制御ループの帯域幅をより高くすることができ、粗サーチまたは初期化中の応答性をよりよくすることができる。例えば、第１のモータを制御する制御回路がローパスフィルタ（６５）を有する場合、そのカットオフ周波数を交流信号の周波数に対して選択することができる。
2007507826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ディスクドライブであって、
光ディスクにより反射される放射ビームを光ディスク上でフォーカス及び位置決めをするレンズと、
前記光ディスクを１つのディスク回転数で回転させる手段と、
前記反射された放射ビームを受け、前記光ディスクに対する前記レンズの位置を示すラジアルエラー信号を生成する検出手段と、
前記レンズを動かすレンズ位置モータと、
前記ラジアルエラー信号に応じて前記レンズの位置を制御するトラッキングモードを有する、前記レンズ位置モータを制御する第１のモータ制御回路を有するサーボ制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記レンズ位置モータに交流信号を印加する手段をさらに有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項２】
請求項１に記載の光ディスクドライブであって、
前記交流信号の周波数はディスクの回転数より高いことを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光ディスクドライブであって、
所与のトラックピッチを有する光ディスクの場合、前記交流信号の振幅は前記レンズを前記トラックピッチの少なくとも約０．８倍から１．０倍の振幅で振動させるのに十分な大きさであることを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか一項記載の光ディスクドライブであって、
前記レンズ位置モータと前記レンズとを前記光ディスクに対してラジアル方向に動かすスレッジと、
前記スレッジを制御する第２のモータと、を有し、
前記サーボ制御回路は前記第２のモータを制御する第２のモータ制御回路を有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項５】
請求項４に記載の光ディスクドライブであって、
前記検出手段は、前記レンズの前記スレッジに対する位置を示すレンズ位置信号を生成することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項６】
請求項５に記載の光ディスクドライブであって、
前記サーボ制御部は、非トラッキングモードを有し、前記非トラッキングモードにおいて、前記レンズ位置信号に応じて前記レンズの位置を制御するレンズ位置制御信号を出力するレンズ位置コントローラをさらに有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項７】
請求項６に記載の光ディスクドライブであって、
前記レンズ位置信号は前記交流信号の周波数より低いカットオフ周波数を有するローパスフィルタに入力され、前記ローパスフィルタの出力は前記レンズ位置コントローラに入力されることを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項８】
請求項６または７に記載の光ディスクドライブであって、
前記サーボ制御回路は、前記レンズ位置制御信号を前記交流信号と結合して前記レンズ位置モータに変調信号を供給する手段をさらに有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか一項に記載の光ディスクドライブであって、
前記サーボ制御回路はラジアルオフセット制御フィードバックループを有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項１０】
請求項９と請求項５ないし８いずれか一項とに記載の光ディスクドライブであって、
前記ラジアルオフセット制御フィードバックループは第１のモードと第２のモードで動作可能であり、前記第１のモードにおいて、前記レンズはニュートラルの位置に動かされ前記レンズ位置信号中のレンズ位置オフセットが測定され、前記第２のモードにおいて、前記レンズ位置信号が前記測定されたレンズ位置オフセットにより補正されることを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光ディスクドライブであって、
ユーザからの入力を受け取り、前記ユーザ入力に応じて初期化信号を供給するマイクロコントローラと、
前記初期化信号に応じて、選択的に、前記レンズ位置モータに前記レンズ位置をニュートラルの位置にさせるか、または前記レンズ位置モータを前記第１のモータ制御回路により制御されるようにする第１のスイッチング手段と、を備え、
前記ラジアルオフセット制御フィードバックループは、前記初期化信号に応じて、選択的に、前記レンズ位置信号のレンズ位置オフセットを測定する、または前記測定されたレンズ位置オフセットで前記レンズ位置信号を補正する第２のスイッチング手段を有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項１２】
請求項９に記載の光ディスクドライブであって、
前記ラジアルオフセット制御フィードバックループは、第１のモードと第２のモードで動作可能であり、前記第１のモードにおいて、前記レンズはニュートラルの位置に動かされ、前記ラジアルエラー信号のラジアルオフセットが測定され、前記第２のモードにおいて、前記測定されたラジアルオフセットが前記ラジアルエラー信号から差し引かれることを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の光ディスクドライブであって、
ユーザからの入力を受け取り、前記ユーザ入力に応じて初期化信号を供給するマイクロコントローラをさらに有し、
前記初期化信号に応じて、選択的に、前記レンズ位置モータに前記レンズ位置をニュートラルの位置にさせるか、または前記レンズ位置モータを前記第１のモータ制御回路により制御されるようにする第１のスイッチング手段を備え、
前記ラジアルオフセット制御フィードバックループは、前記初期化信号に応じて、選択的に、前記ラジアルエラー信号のラジアルオフセットを測定する、または前記測定されたラジアルオフセットで前記ラジアルエラー信号を補正する第３のスイッチング手段を有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項１４】
請求項９ないし１３いずれか一項に記載の光ディスクドライブであって、
前記ラジアルオフセット制御フィードバックループは、ディスクの回転数に対して低い時定数を有することを特徴とする光ディスクドライブ。
【請求項１５】
光ディスクドライブにおけるレンズの位置を制御する方法であって、
光ディスクを１つのディスク回転数で回転させる段階と、
前記レンズの位置をレンズ位置モータで制御する段階と、を有し、
前記レンズ位置モータに交流信号を印加する段階をさらに有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、以下を有する光ディスクドライブに関する：
−光ディスクにより反射される放射ビームを光ディスク上でフォーカス及び位置決めをするレンズと、
−前記光ディスクを１つのディスク回転数で回転させる手段と、
−前記反射された放射ビームを受け、前記光ディスクに対する前記レンズの位置を示すラジアルエラー信号を生成する検出手段と、
−前記レンズを動かすレンズ位置モータと、
−前記ラジアルエラー信号に応じて前記レンズの位置を制御するトラッキングモードを有する、前記レンズ位置モータを制御する第１のモータ制御回路を有するサーボ制御回路。
【０００２】
本発明は、以下の段階を有する、光ディスクドライブにおいてレンズの位置を制御する方法にも関する：
−光ディスクを１つのディスク回転数で回転させる段階と、
−前記レンズの位置をレンズ位置モータで制御する段階。
【０００３】
一般的に、光ディスクドライブは、回転する光ディスクのトラックに情報を記録・読出する光学ヘッドを備えており、その光学ヘッドは、光ディスクのトラックを横切る方向で光スポットを変位させるレンズアクチュエータを備えている。そのような構成は、米国特許公報第６，１６３，５１３号に記載されている。一般的に、このような光ディスクドライブは、ラジアル方向と軸方向でレーザスポットを位置決めするレンズを制御するラジアルレンズ位置モータと軸方向レンズ位置モータとにより構成されている。これらのモータは、リニアモータまたはトランスミッションを有する回転モータにより動かすことができるポジショナ（すなわち「スレッジ」）上にあるユニット上に置かれている。ラジアル方向でスポットを制御するために、制御ループが必要となる。
【０００４】
レーザスポットを制御する制御ループにおいては、応答時間が短いことが要求される。例えば、ディスクを読み出す前に、ディスクを一旦初期化しなければならない。初期化によりトラック制御ループで使用するトラッキングオフセット値を決定する。ラジアルレンズ位置エラーも初期化中に決定され、後で粗サーチの際に使用される。
【０００５】
初期化の際、できるだけ早くトラッキングを達成する必要がある。トラッキングを達成するまでの時間は、部分的に、ラジアルエラー信号のオフセットを制御する制御ループの帯域幅により決まる。光ディスクは一般的に完全には中心がでておらず、ディスクの偏心によりこの制御ループ中の周波数変調された信号が大きくなる。この信号は一般的にはローパスフィルタを用いてフィルタするが、それにより制御ループの帯域幅が小さくなり、応答性も悪くなる。
【０００６】
さらにまた、トラッキングしていない状況では、スレッジを制御して粗サーチを実行することができる。粗サーチの際、スレッジはレンズをディスク上のラジアル方向にジャンプさせ、一方、アクチュエータはスレッジに対して中心位置を維持するように制御される。ラジアル方向の位置をより正確に調べるためそのジャンプの際に通過したトラックの数をカウントすることもできるが、一般的には、このようなジャンプはトラックをカウントすることなく実行される。それゆえ、ジャンプはおおよその（粗い）ものであり、データを読み取って位置を調べた後に修正ジャンプが必要となる。また、スレッジを制御する制御ループの帯域幅は、粗サーチが完了するまでの時間の制限となる。
【０００７】
光ディスクドライブの制御回路の応答時間を改善する必要がある。
【０００８】
本発明の第１の態様によると、光ディスクドライブ制御回路は、レンズ位置モータに交流信号を印加する手段を備えている。
【０００９】
本発明による方法は、さらに、前記レンズ位置モータに交流信号を印加する段階を有する。
【００１０】
レンズ位置モータに交流信号を印加することにより、レンズ位置モータの制御を変調する。その結果、レンズ位置モータを制御する制御ループの帯域幅はより高くでき、それゆえ応答性がよくなる。例えば、制御回路がローパスフィルタを有する場合、そのカットオフ周波数を交流信号の周波数に対して選択することができる。
【００１１】
交流信号は、好ましくはディスク回転数より高い周波数であり、トラックピッチの少なくとも約０．８から１．０倍（例えば、０．８８倍）の振幅でレンズを振動させるのに十分な振幅を有する。ディスクの回転数に対して低い時定数を有するラジアルオフセット制御フィードバックループを利用することにより、オフセットの決定を速くして、スタートアップ時間を短くすることができる。
【００１２】
光ディスクドライブの一実施形態において、前記レンズ位置モータと前記レンズとを前記光ディスクに対してラジアル方向に動かすスレッジと、スレッジを制御する第２のモータと、をさらに有し、サーボ制御回路は、第２のモータを制御する第２のモータ制御回路を有する。
【００１３】
第１のモータ制御回路は、好ましくは、スレッジに対するレンズ位置を検出し、交流信号と結合したレンズ位置フィードバック信号を供給し、レンズ位置モータに変調信号を供給する手段を有する。
【００１４】
本発明による光ディスクドライブの好ましい実施形態において、レンズ位置信号を交流信号の周波数より低いカットオフ周波数を有するローパスフィルタに入力し、ローパスフィルタの出力をレンズ位置コントローラに入力する。
【００１５】
交流信号により位置信号の周波数成分が高くなっているので、ローパスフィルタのカットオフ周波数を高くして、制御帯域を高くすることができる。
【００１６】
本発明による光ディスクドライブのさらに別の実施形態において、サーボ制御回路は、ラジアルオフセット制御フィードバックループを有する。レンズ位置信号が利用可能な場合にはレンズ位置オフセットを測定するか、またはラジアルエラー信号自体に含まれるラジアルオフセットを測定することにより、ラジアルオフセット制御フィードバックループを実施することができる。
【００１７】
本発明の一実施形態において、前記ラジアルオフセット制御フィードバックループは第１のモードと第２のモードで動作可能であり、前記第１のモードにおいて、前記レンズはニュートラルの位置に動かされ前記レンズ位置信号中のレンズ位置オフセットが測定され、前記第２のモードにおいて、前記レンズ位置信号が前記測定されたレンズ位置オフセットにより補正される。
【００１８】
本発明の他の実施形態においては、ラジアルエラー信号のラジアルオフセットを測定して、ラジアルエラー信号から差し引く。
【００１９】
ラジアルオフセットフィードバックループの初期化中に、レンズ位置モータに交流信号を印加することにより、初期化プロセスをより速く実行することができる。
【００２０】
これから、図面を参照して、ほんの一例として、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００２１】
図１を参照して、光ディスクを読む光ディスクリーダである光ディスクドライブが示されている。ディスクモータ１２のスピンドル上に取り付けられた光ディスク１０が、側面から示されている。ディスク回転速度コントローラ１３がディスクモータ１２と結合されている。ディスク１０の下にレンズ２０があり、レーザ（図示せず）のビームを制御する。レンズ２０は、スレッジモータ２５により駆動されるスレッジ２２に取り付けられている。ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２４は、スレッジ２２に対してレンズ２０の位置を制御する。制御回路３０は、モータ１２、スレッジ２２のスレッジモータ、及びＶＣＭ２４を制御する。制御回路３０は、これらの要素からのフィードバック信号も受け取る。
【００２２】
動作中、モータ１２は、ディスク１０を所定の回転数で回転させる。モータ制御回路１３は、ディスク１０の安定した回転を制御する。レンズ２０は、ディスク１０の下側にあるトラック上にレーザの焦点を合わせる。ＶＣＭ２４は、矢印Ａの方向においてトラックに対するレンズ２２の位置を制御する。スレッジ２２は、矢印Ｂの方向に沿って、ディスク１０に対してラジアル方向にレンズ２０とそれに関連したＶＣＭ２４を動かす。
【００２３】
図２を参照して、制御回路３０は、点線で示されており、ＶＣＭ２４とスレッジモータ２５に接続されている。これらのモータの右側には、アクチュエータ４０、スレッジモータトランスミッション要素４１、及びスレッジ４２が示されている。これらは物理的な要素ではないが、ＶＣＭ２４、スレッジモータ２５、及びスレッジ２２の制御応答関数をそれぞれ表している。結合機能４３が要素４０と４２に接続されており、これらの要素の結合応答を示している。加算器４３の結合応答はディスク１０の性能を表す。この結合応答は制御回路３０のプリプロセッサ５０にフィードバックされる。
【００２４】
制御回路３０内には２つの制御ループがある。第１のループは、ＶＣＭを制御し、プリプロセッサ５０、ラジアルコントローラ５２、信号インジェクタ５６から信号を入力されるミキサ要素５４、及び第１のゲイン要素５８を有する。第２の制御ループはスレッジを制御するもので、プリプロセッサ５０、任意的なラジアルオフセット制御ループ６０、ラジアルコントローラ５２、及び第２のゲイン要素６２を有する。ラジアルオフセット制御ループ６０を、第１の制御ループに加えてもよい。ラジアルオフセット制御ループ６０を第２の制御ループで使用する場合、ラジアルエラー信号５５のラジアルオフセットを測定し、次にラジアルエラー信号から差し引く。ラジアルオフセット制御ループ６０を第１の制御ループに入れる場合、レンズ位置オフセットを測定し、次にレンズ位置エラー信号５３から引く。
【００２５】
動作中、プリプロセッサ５０は、ディスク１０とディスクドライブに関連した光ディテクタ（図示せず）から信号５１を受け取る。プリプロセッサ５０は、レンズ位置エラー５３とラジアルエラー信号５５を生成する。これらの信号はラジアルコントローラ５２に送られる。ラジアルコントローラ５２は、ミキサ５４にアクチュエータ制御信号を送るアクチュエータ制御出力５７と、スレッジドライバ６２にスレッジ制御信号を送るスレッジ制御出力５９とを有する。後でより詳しく説明するように、信号インジェクタ５６によりミキサ５４に周期的信号が注入される。動作中、スレッジドライバ６２の出力はスレッジモータ２５を駆動し、アクチュエータドライバ５８の出力はＶＣＭ２４を駆動する。その結果、これらのモータの動きによって、要素４０ないし４３により表したように、光ディテクタにより読み取られる信号５１が変化し、それゆえ、制御ループは閉じている。
【００２６】
制御ループは、（フォーカスはしているが）ラジアル制御がトラッキングしていない場合、トラッククロス変調により乱される。このトラッククロス変調信号は、ラジアルエラー信号５５に起因するものである。これは周期的信号である。トラッキングしていない場合、レーザビームは、ディスク１０の偏心に応じてトラックを横切る。その結果、周波数変調された正弦波信号が生じる。ディスク１回転あたりに通過する正弦波の数は、偏心に依存し、変調レートはディスクの回転速度に依存する。
【００２７】
ＶＣＭ２４は、光ディスク１０上のレーザビームの位置を制御するレンズ２０を動かす。スレッジ２２は、モータ２５により駆動されて、レンズが中間位置に来るように、ＶＣＭ２４とそのレンズを位置決めする。ディスク上の他のトラックにジャンプするため、レンズは大きく移動しなければならないこともある。その場合、スレッジ２２は、ＶＣＭ２４を図１の矢印Ｂに沿って他の位置に動く。レンズ２０は、そのような動きの際は中間位置に留まり、スレッジにより作用される加速力に耐えなければならない。レンズ位置エラー信号５３は、スレッジに対するレンズの相対的位置を示している。これは光ディテクタ（図示せず）により得られる。レンズ位置フィードバックループがレンズを中間位置に留める。レンズ位置エラー信号５３はトラッククロス変調されており、それによりレンズ位置制御が損なわれる。このトラッククロス変調成分は、ラジアルコントローラ５２に含まれた、または結合したローパスフィルタ６５により低減される。
【００２８】
ラジアルコントローラ５２に含まれた、または結合したローパスフィルタ６５のカットオフ周波数は、トラッククロス変調を十分に低減するために、低くなければならない。制御の安定性により、位置制御の最大制御帯域幅とフィルタカットオフ周波数との間には関係がある。ラジアルコントローラ５２のローパスフィルタのカットオフ周波数が低いと、制御帯域幅が低くなり、それにより、スレッジの動きにより生じる外乱を低減しにくくなる。
【００２９】
周期的信号が信号ジェネレータ５６で生成され、アクチュエータ制御信号５７に加えられ、アクチュエータドライバ５８により増幅されたとき、ＶＣＭの動きの振幅がトラックピッチの約０．８８倍となるようにする。この信号の周波数は、ディスクの回転数よりも高く、好ましくは大幅に高い。交流信号の好ましい周波数は２ｋＨｚである。これは、１秒あたり３から１６０回転までのディスク回転速度に対して好適である。このように、レンズ位置ディテクタ信号中の周波数変調は高周波となる。交流信号周波数に近いがこの周波数よりは低いカットオフ周波数をフィルタ６５について選択することができる。レンズ（アクチュエータ）位置ループ中のローパスフィルタの好ましいカットオフ周波数は、約１ｋＨｚである。このカットオフ周波数は、従来可能であったカットオフ周波数より高く、そのため、レンズ位置ループの制御された帯域幅をより高くできる。このため、スレッジに対するレンズのトラッキング性能がよりよくなる。
【００３０】
図３を参照して、ラジアルコントローラ５２を、その詳細を図示する目的で点線内に示した。プリプロセッサ５０ラジアルエラー信号５５とラジアルコントローラ５２との間に、（図２を参照して任意的であると説明した）ラジアルオフセットコントローラ６０が接続されている。
【００３１】
ラジアルコントローラ５２は、レンズ位置エラー信号５３の入力と結合したレンズ位置コントローラ１０１を有する。トラックコントローラ１０２が備えられ、差分要素１０３を解してラジアルエラー信号５５の入力と結合している。レンズ位置コントローラ１０１とレンズ位置制御信号出力５７との間に、第１のマルチプレクサ（スイッチ）１１０と第２のマルチプレクサ（スイッチ）１１１が接続されている。第１のマルチプレクサ１１０は、上側（負）入力でレンズ位置コントローラ１０１からのレンズ位置制御信号を受け取り、下側入力でトラックコントローラ１０２からのトラッキング制御信号１０４を受け取る。第１のマルチプレクサ１１０はスイッチ入力１１２も有し、このスイッチ入力１１２がハイの時、上側入力が出力され、ローの時、下側入力が出力される。第２のマルチプレクサ１１１は、上側入力で第１のマルチプレクサ１１０の出力を受け取り、下側入力はグランドされている。第２のマルチプレクサ１１１はスイッチ入力１１３を有し、このスイッチ入力１１３がハイの時、上側入力が出力され、ローの時、下側入力が出力される。
【００３２】
スーパーバイザマイクロコントローラ１１５が備えられ、トラック制御出力１１６は第１のマルチプレクサ１１０のスイッチ入力１１２に接続され、初期化出力１１７は第２のマルチプレクサ１１１のスイッチ入力１１３に接続されている。スーパーバイザマイクロコントローラ１１５は、ユーザから制御コマンドを受け取る通信チャンネル１１８を有する。
【００３３】
トラックコントローラ１０２とスレッジ制御信号出力５９の間に、スレッジコントローラ１２０が接続され、その入力はラジアル制御入力であり、出力はスレッジ制御出力である。
【００３４】
トラックコントローラ１０２は、レーザスポットでディスク上のデータを読み出さねばならないときに有効である。トラックコントローラ１０２は、フォトダイオードディテクタ（図示せず）から（プリプロセッサ５０を介して）入力信号を受け取る。このフォトダイオードディテクタは、レーザスポットと読み出すディスクトラック間のトラッキングエラーを検出するものである。トラッキングオフセット値は、（マイクロコントローラ１１５中の）初期化コントローラで決定され、トラッキングエラー信号から差し引かれる。（初期化については後でより詳しく説明する。）。
【００３５】
（差分要素１０３から出力される）オフセットを低減したトラッキングエラー信号は、レンズのラジアル方向の位置を制御するレンズトラックコントローラ１０２の入力となる。このコントローラのタスクは、トラッキングエラーを許容範囲まで低減することである。トラックコントローラ１０２は、マイクロプロセッサ１１５に含まれるポジショナコントローラの制御の下でポジショナ（スレッジ４２）を制御して、トラック制御信号１０４をラジアルレンズ位置モータ（ＶＣＭ２４）に送る。ポジショナコントローラの役割は、ポジショナ（スレッジ４２）をレンズに対してニュートラルな位置に留めることであり、この役割は、フィードバック制御を用いて、ラジアルレンズ位置モータ（ＶＣＭ２４）の制御信号５７を所定範囲内に留めることにより実現される。コントローラが入力されたエラーに応答の大きさはゲインによる。ゲインと制御帯域幅が高いと応答が速くなる。コントローラゲインは（モータの特性とともに）エラーを制限する。コントローラゲインは周波数帯域にわたって一定ではないが、本発明の技術分野で知られた、システムを安定化する周波数補償器を有する。
【００３６】
ここでラジアルオフセットコントローラ６０を参照するが、これは、第３のマルチプレクサ（スイッチ）１３２の上側入力に接続された、第３のゲイン値（オフセット学習ゲイン）ｋ３を有するゲイン要素を有する。第３のマルチプレクサ１３２は、下側入力がグランドされている。第３のマルチプレクサ１３２はスイッチ入力１３４を有し、このスイッチ入力１１３がハイの時、上側入力が出力され、ローの時、下側入力が出力される。第３のコンパレータ１３２の出力は、遅延１／ｚを有する遅延要素１３６に加算器１３５を介して接続されている。遅延要素１３６の出力は、加算器１３５へフィードバックループ１３８によりフィードバックされている。遅延要素１３６の出力も、差分要素１０３の負入力にフィードバックループ１４０によりフィードバックされている。
【００３７】
スーパーバイザマイクロコントローラ１１５の初期化出力は論理信号であり、真の時、第３のマルチプレクサ１３２に上側入力を出力させてラジアルエラーオフセット制御をオンにして、ラジアルオフセット制御ループを閉じる。また、第２のマルチプレクサ１１１にグランドされた下側入力を出力させることによりＶＣＭ（よってアクチュエータ）の制御を停止させる。この信号はディスクの回転し始めには一時的に真となる。
【００３８】
ディスクの回転し始めには、初期化を実行する必要がある。この目的のため、初期化コントローラをマイクロコントローラ１１５内に備えている。この初期化コントローラは、ディスクを最初に読み出す前に、トラック制御ループで使用されるトラッキングオフセットを決定するために、少しの間動作する。また、粗サーチの際にレンズ位置コントローラ１０１で使用されるラジアルレンズ位置エラーを決定する。
【００３９】
初期化ループには上で説明したのと同じ構成要素が含まれるが、ラジアルレンズ位置モータ（ＶＣＭ２４）は制御されない。制御ループは、オフセット信号を差し引いて、ラジアルエラーの平均値を低減する。このトラッキングオフセット信号は、トラッキングオフセット値としてマイクロコントローラ１１５に登録され、トラックコントローラ１０２で利用可能である。同様に、制御ループはレンズ位置エラー信号５３の平均値を低減する。ラジアルレンズ位置モータは制御されないが、軸性レンズ位置モータはレンズの焦点を合わせる。この状況において、トラッキングエラー信号（図４、後で説明する）は周波数変調された信号である。レーザスポットをトラックが通過するたびに、トラッキングエラーを示す波形を検出し、通過する波形の周波数は、レーザスポットを通過するトラックの１秒当たりのトラック数に依存する。初期化ループは、トラッキングエラーのこの周波数変調された成分により摂動され、このループが許容可能なトラッキングオフセット値を見つけることができる速さを制限する。
【００４０】
本発明の一態様は、ラジアルレンズ位置モータ（ＶＣＭ２４）に正弦波信号を印加して、このループ内でラジアル方向でレンズを振動させることに関する。このように、スポットは常に比較的高い頻度でトラックを通過する。それゆえ、オフセットの反復はより速く行うことができ、ドライブはディスクを速くトラッキングすることができる。
【００４１】
スーパーバイザマイクロコントローラ１１５の初期化出力は、また、ディスクの新しい領域に入るところで真であってもよい。コントローラは、この目的のためにディスクを複数の領域に分割してもよい。
【００４２】
初期化期間の後に、初期化信号は偽になり、ラジアルエラー信号のオフセットを取り除き、レンズ位置制御が始まる。
【００４３】
初期化後、粗サーチが必要で、スレッジが１つの位置から別の位置に動く必要があるとき、マイクロコントローラ１１５は、そのトラック制御出力１１６に「偽」信号を出力する。これにより、アクチュエータはニュートラルの位置に位置づけられる。粗サーチの際、（コントローラ１０２ではなく）レンズコントローラ１０１がＶＣＭを制御する。スレッジコントローラ１２０は、マイクロコントローラ１１５からのコマンド１１９を受信すると、粗サーチを実行する。粗サーチの際、スレッジはラジアルコントローラ５２の他の態様とは独立に制御される。この場合、ＶＣＭ（アクチュエータ）は、レンズ位置コントローラ１０１にスイッチされる。
【００４４】
粗サーチループは、レーザスポットが、レンズのジャンプだけで実行できないくらい十分近くはないディスク上の他のラジアル位置にジャンプしなければならない場合に有効である。この場合、ポジショナ（アクチュエータ４０）はポジショナコントローラ（レンズ位置コントローラ１０１）により偏位される。
【００４５】
粗サーチコントローラが設けられ（明示的には示していないが、マイクロコントローラ１１５とスレッジコントローラ１２０に化体している）、フォトダイオードディテクタ（図示せず）から（プリプロセッサ５０を介して）信号を受け取る。そのフォトダイオードディテクタは、ポジショナ（スレッジ）に対するレンズ位置を検出する。これはレンズ位置エラー信号５３である。粗サーチコントローラは、レンズ位置コントローラ１０１も用いて、レンズ位置エラー信号を許容レベルに低減する。
【００４６】
レンズ位置エラーオフセット値は、（上で説明した）初期化ループで決定され、レンズ位置エラー信号５３から差し引かれる。レンズ位置エラー信号５３は、ラジアルエラーによる比較的大きいクロストークを有することがある。それゆえ、同じ周波数の変調信号によりレンズ位置制御ループをかき乱すことができる。この摂動を減らすため、レンズ位置ループにはローパスフィルタ６５が含まれている。このローパスフィルタは、ループの帯域幅を制限してループの応答性を制限する。
【００４７】
本発明の他の態様は、ラジアルレンズ位置モータに信号ジェネレータ５６からの正弦波信号を加えて、このループ内でラジアル方向でレンズを振動させることに関する。このように、スポットは常に比較的高い頻度でトラックを通過する。それゆえ、ローパスフィルタ６５のカットオフ周波数を高くして、それにより制御の帯域幅も高くすることができる。これにより、応答性がよくなり、ポジショナが高速で動く際のレンズの遅れが減る。 
トラッキング動作中に、アクチュエータは、ディスクのトラックに対して制御され、スレッジは（レンズ制御信号１０４を用いて）レンズに対してニュートラルの位置に留まるように制御される。しかし、粗サーチの際、アクチュエータは（レンズ位置コントローラ１０１により）制御され、スレッジに対して中央位置を維持する。トラッキング中はレンズがマスターであり、粗サーチ中はスレッジがマスターである。
【００４８】
コントローラ１１５の役割は、複数のコントローラを正しい動作モードに設定することである。スレッジコントローラ１２０は、粗サーチの間スレッジを制御することができる。これをするため、マイクロコントローラ１１５からコマンドを受け取る。この場合、信号ジェネレータ５６によるアクチュエータ制御信号の振動により、レンズ位置エラー信号５３の低周波数成分が減り、制御帯域幅が大きくなる。そのため、粗サーチを実行するためにかかる時間が減る。
【００４９】
レーザビームがトラックを追跡しなければならない時、マイクロコントローラ１１５は、出力１１６に「真」信号を出力し、第１のマルチプレクサ１１０は、レンズ位置コントローラ１０１からのレンズ位置制御信号を第２のマルチプレクサ１１１に送らせる。第２のマルチプレクサ１１１は、ここで、上側入力を受け取るようにスイッチされ、それをＶＣＭ２４（及びアクチュエータ４０）に送る。
【００５０】
ラジアルオフセット制御６０はトラッキング中だけに用いられ、初期化動作中はオフセット自体が評価される。
【００５１】
このように、フォトディテクタで生成されたラジアルエラー信号５５を用いたフィードバック制御により、レンズ２０のラジアル位置が制御される。ラジアル制御がスイッチオフされた時、ラジアルオフセットコントローラ６０を用いて、オフセットフィードバック制御により信号から取り除かれ、ラジアルエラー信号は周波数変調された信号であり、ディスク１０の偏心に依存する。
【００５２】
偏心が小さく、速度が低い場合、トラッククロッシング信号の周波数は低く、オフセットコントローラはゆっくりした信号トレンドを追跡する。この制御の帯域幅は、十分な正確性でオフセットを決定するために、低くなければならない。振幅がトラックピッチの約０．８から１．０倍（好ましくは、約０．８８倍）で、周波数がせぃすく回転数より大幅に高い、信号ジェネレータ５６からの周期的信号をＶＣＭ２６に印加することにより、レンズ位置エラー信号５３中の変調は高周波になる。したがって、遅延要素１３６の時定数を、そうしなければ可能であった値よりも低い値とすることができる。この時定数の好ましい値は、約２５ｍｓである。これにより、オフセット決定が速くなり、光ディスクリーダのスタートアップ時間が短くなる。
【００５３】
ここで、図４と５を参照して、本発明の特徴により提供される改良点を、レンズを動かすＶＣＭに交流信号を印加した場合としない場合において、初期化中の光ディスクドライブのラジアルエラーとラジアルオフセットを示すことにより例示する。図は、スタートアップ後の異なる時間におけるシステムの応答を示す。図５の曲線４００は、レンズのラジアル振動がない場合のレンズ焦点を示す。図からわかるように、初期化後すぐに焦点から大きくはずれており、フォーカス状態に戻るのは０．０３秒経ってからである。対照的に、曲線４０１は、信号ジェネレータ５６からの周期的制御信号を用いたフォーカスオフセットを示しており、初期化の開始直後からフォーカスが大きくはずれることはないことが分かる。図４は、対応するラジアルエラー信号５５を示しており、最大値１と最小値−１の間にあり、ラジアルエラー信号の周波数は約０．０１５秒より前では高く、約０．０２秒のあたりで低下し、約０．０２５秒を過ぎると再び上昇していることが分かる。
【００５４】
従って、レンズラジアルアクチュエータ（例えば、ＶＣＭ）が、トラッキングしてない間に、交流信号を用いてラジアル方向に変調されている、光ディスクリーダ用制御回路、及び上記の制御回路を有する光ディスクリーダを説明した。これにより、最小トラッククロッシング周波数が高くなる。最小トラッククロッシング周波数を高くすることにより、トラッククロス変調成分が、特にレンズ位置制御ループにおいて、カットオフ周波数を高くしたローパスフィルタを用いて低減することができる。これにより、スタートアップ時間が短くなり、レンズ位置制御がより正確になる。
【００５５】
本発明の技術分野の当業者は、本発明の範囲内で、本発明をさらに変更することができ、本発明のさらに別の有利な点は明らかである。単一のプロセッサまたはユニットが請求項に記載した複数の手段の機能を満たすこともできる。記載した単一の手段を複数の独立した手段で実施してもよい。要素または段階が１つ以上の要素または段階を有すると記載した場合、「有する」という用語は他の要素や段階を排除するものではない。「１つの」という不定冠詞は、複数あることを排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による制御回路を組み込んだ、本発明の一態様による光ディスクリーダを示す図である。
【図２】本発明による制御回路の一実施形態を示す図である。
【図３】図２の制御回路の任意的な詳細を示す図である。
【図４】ラジアルエラー信号のグラフである。
【図５】初期化の際のラジアルオフセットを示す、図４のつづきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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