(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク媒体に光スポットを照射する対物レンズと、
前記ディスク媒体に形成された情報トラックと前記光スポットとのトラックずれを検出し、前記トラックずれに応じた信号であるトラックずれ信号を出力するトラックずれ検出部と、
前記光スポットが前記情報トラックの幅方向に移動するように前記対物レンズを移動させる第１のトラック移動部と、
前記トラックずれ信号が小さくなるように前記第１のトラック移動部を制御するトラッキング制御部と、
前記第１のトラック移動部による前記対物レンズの移動量を検出する移動量検出部と、
前記対物レンズの移動量に基づいて前記ディスク媒体の偏心量を検出する偏心量検出部と、
前記対物レンズ及び前記第１のトラック移動部を前記情報トラックの幅方向に移動させる第２のトラック移動部と、
前記偏心量と前記第１のトラック移動部の移動量とに基づいて前記第２のトラック移動部の駆動開始と駆動停止を制御する第２の制御部と、
を具備することを特徴とするトラッキング制御装置。
【請求項２】
ディスク媒体に光スポットを照射する対物レンズと、
前記ディスク媒体に形成された情報トラックと前記光スポットとのトラックずれを検出し、前記トラックずれに応じた信号であるトラックずれ信号を出力するトラックずれ検出部と、
前記光スポットが前記情報トラックの幅方向に移動するように前記対物レンズを移動させる第１のトラック移動部と、
前記トラックずれ信号が小さくなるように前記第１のトラック移動部を制御するトラッキング制御部と、
前記第１のトラック移動部による前記対物レンズの移動量を検出する移動量検出部と、
前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値の少なくともいずれかを検出するピーク検出部と、
前記対物レンズ及び前記第１のトラック移動部を前記情報トラックの幅方向に移動させる第２のトラック移動部と、
前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値の少なくともいずれかと第１のトラック移動部の移動量とに基づいて前記第２のトラック移動部の駆動開始と駆動停止を制御する第２の制御部と、
を具備することを特徴とするトラッキング制御装置。
【請求項３】
前記第１のトラック移動部が前記対物レンズを移動させ、且つ前記第２のトラック移動部が動作していないときにのみ、前記偏心量検出部が前記偏心量を検出し、又は前記ピーク検出部が前記対物レンズの移動量の略最大値又は略最小値の少なくともいずれかを検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトラッキング制御装置。
【請求項４】
前記偏心量検出部は、
前記ディスク媒体の回転数を検出する回転数検出部と、
前記回転数に応じた検出期間における前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値とを検出するピーク検出部と、
前記略最大値と略最小値との差をもとに前記偏心量を演算する演算部と、
を具備することを特徴とする請求項１に記載のトラッキング制御装置。
【請求項５】
ディスク媒体に形成された情報トラックと対物レンズが前記ディスク媒体に照射した光スポットとのトラックずれを検出し、前記トラックずれに応じた信号であるトラックずれ信号を出力するトラックずれ検出ステップと、
第１のトラック移動部が前記対物レンズを移動させて前記トラックずれ信号が小さくなるように、前記第１のトラック移動部を制御するトラッキング制御ステップと、
前記第１のトラック移動部による前記対物レンズの移動量を検出する移動量検出ステップと、
前記対物レンズの移動量に基づいて前記ディスク媒体の偏心量を検出する偏心量検出ステップと、
第２のトラック移動部が前記対物レンズ及び前記第１のトラック移動部を前記情報トラックの幅方向に移動させるように、前記偏心量と前記第１のトラック移動部の移動量とに基づいて前記第２のトラック移動部の駆動開始と駆動停止を制御する前記第２の制御ステップと、
を具備することを特徴とするトラッキング制御方法。
【請求項６】
ディスク媒体に形成された情報トラックと対物レンズが前記ディスク媒体に照射した光スポットとのトラックずれを検出し、前記トラックずれに応じた信号であるトラックずれ信号を出力するトラックずれ検出ステップと、
第１のトラック移動部が前記対物レンズを移動させて前記トラックずれ信号が小さくなるように、前記第１のトラック移動部を制御するトラッキング制御ステップと、
前記第１のトラック移動部による前記対物レンズの移動量を検出する移動量検出ステップと、
前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値の少なくともいずれかを検出するピーク検出ステップと、
第２のトラック移動部が前記対物レンズ及び前記第１のトラック移動部を前記情報トラックの幅方向に移動させるように、前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値の少なくともいずれかと第１のトラック移動部の移動量とに基づいて前記第２のトラック移動部の駆動開始と駆動停止を制御する第２の制御ステップとを具備する、
ことを特徴とするトラッキング制御方法。
【請求項７】
前記第１のトラック移動部が前記対物レンズを移動させ、且つ前記第２のトラック移動部が動作していないときにのみ、前記偏心量検出部が前記偏心量を検出し、又は前記ピーク検出部が前記対物レンズの移動量の略最大値又は略最小値の少なくともいずれかを検出することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のトラッキング制御方法。
【請求項８】
前記偏心量検出ステップは、
前記ディスク媒体の回転数を検出する回転数検出ステップと、
前記回転数に応じた検出期間における前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値とを検出するピーク検出ステップと、
前記略最大値と略最小値との差をもとに前記偏心量を演算する演算ステップと、
を具備することを特徴とする請求項５に記載のトラッキング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は収束した光ビームを用いてディスク媒体に信号を記録又は再生する光学式ディスク装置のトラッキング制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像信号又は音声信号を記録した光ディスクのポータブル再生機の需要が伸びている。又、多くのラップトップコンピュータ等の携帯用情報機器は、光ディスク等の再生装置を内蔵する。
バッテリで駆動されるこれらの機器においては、その連続使用時間が重要な性能評価要素である。これらの機器の消費電力を下げることは、これらの機器の連続使用時間を長くし、その商品価値を高める。
又、据置型の機器においても消費電力の削減は重要な課題である。
【０００３】
［従来の光ディスク装置の構成の説明］
図１１は、従来の光ディスク装置（光ディスクの記録装置又は再生装置）のトラッキング制御装置のブロック図を示す。
１はディスク媒体である光ディスク、２は光ヘッド、３はフォーカスエラー検出部、４はフォーカス制御部、５はフォーカスアクチュエータ駆動部、６はスピンドルモータ、７はスピンドルモータ駆動部、８はトラッキングエラー検出部、９はトラッキング制御部、１０はトラッキングアクチュエータ駆動部、１１はトラバースモータ、１２はレンズ位置検出部、１８はレンズ位置比較部、１５はトラバースモータ駆動部、１６はシステムコントロール部である。
【０００４】
スピンドルモータ駆動部７はスピンドルモータ６を回転させる。光ディスク１は、スピンドルモータ６によって回転駆動される。
光ヘッド２は光ディスク１に螺旋状に設けられた約１．６μｍピッチの情報トラックに約１μｍφの光スポットを照射する。光ディスク装置は、当該光スポットにより当該情報トラックに情報を記録し、又は当該情報トラックから情報を再生する。
光ディスク装置のトラッキング制御装置は、情報トラックの幅方向（ピッチ方向）に±約０．１μｍの精度で光スポットがディスク媒体の情報トラックにオントラックするように、トラッキング制御を行う。
光ヘッド２は、収束させたレーザ光を光ディスクに照射し、その反射光を入力する。
【０００５】
フォーカスエラー検出部３は、反射光を入力してフォーカスエラー（収束状態）を検出する。フォーカス制御部４はフォーカス制御系の位相を補償する位相補償器を有する。フォーカス制御部４はフォーカスエラーの信号を入力し、位相を補償して、フォーカスエラーが小さくなるようにフォーカスアクチュエータ駆動部５を制御する。フォーカスアクチュエータ駆動部５は、光ヘッド２が内蔵するフォーカスアクチュエータ２２（図２）を駆動する。
【０００６】
トラッキングエラー検出部８は、光ディスク１の反射光を入力してトラッキングエラー（情報トラックと光スポットとのトラックずれ量）を検出する。トラッキング制御部９は、トラッキング制御系の位相を補償する位相補償器を有する。トラッキング制御部９はトラッキングエラー信号を入力し、位相を補償して、トラッキングエラーが小さくなるようにトラッキングアクチュエータ駆動部１０を制御する。トラッキングアクチュエータ駆動部１０は、光ヘッド２が内蔵するトラッキングアクチュエータを駆動する。
【０００７】
レンズ位置検出部１２は、光ディスク１の反射光を入力して対物レンズの位置（レンズ位置検出信号３５）を検出する。レンズ位置比較部１８はレンズ位置検出信号３５を入力して、レンズ位置検出信号３５のレベルをトラバースモータ駆動閾値及びトラバースモータ停止閾値と比較する。レンズ位置比較部１８は、当該比較結果に基づいて、トラバースモータ駆動指令信号６７及びトラバースモータ停止指令信号６８をシステムコントロール部１６に伝送する。
【０００８】
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動指令信号６７及びトラバースモータ停止指令信号６８に基づいて、トラバースモータ駆動部１５を駆動させ又は停止させる。
トラバースモータ駆動部１５は、システムコントロール部１６の指令に基づいて、トラバースモータ１１を駆動させる。トラバースモータ１１は光ヘッド２を光ディスクの半径方向（情報トラックの幅方向）に移動させる。
システムコントロール部１６は、レンズ位置比較部１８からのトラバースモータ駆動指令信号６７及びトラバースモータ停止指令信号６８、並びにディスク装置の操作者（ユーザ）が操作パネルを通じて入力する指令（図示していない。）等に基づいて、スピンドルモータ駆動部７、フォーカス制御部４、トラッキング制御部９、トラバースモータ駆動部１５を制御する。
【０００９】
［光ヘッド部の構成の説明］
図２は、光ヘッド２の概略の構成を模式的に示すブロック図である。
光ヘッド２は、対物レンズ２１、フォーカスアクチュエータ２２、トラッキングアクチュエータ２３、支持バネ２４、半導体レーザ２５、コリメータレンズ２６、波長板２７、ビームスプリッタ２８及び２９、シリンドリカルレンズ３０、フォーカスエラー光検出器３１、トラッキングエラー光検出器３２を有する。
【００１０】
半導体レーザ２５が出力したレーザビームは、コリメータレンズ２６によって平行光となり、ビームスプリッタ２８で反射され、波長板２７を通過し、対物レンズ２１に入力される。
対物レンズ２１は、入力した平行光を収束して、光ディスク１に集光する。
対物レンズ２１は、支持バネ２４によって支持されており、支持バネ２４の伸び縮みによって図２の上下方向及び左右方向に移動することが出来る。
【００１１】
フォーカスアクチュエータ２２及びトラッキングアクチュエータ２３は、それぞれ磁石とコイルとを有するボイスコイルモータである。
フォーカスアクチュエータ２２は、光スポットが正確に光ディスクの記録膜上にフォーカスする様に、対物レンズ２１を図２の上下方向に移動させる。
トラッキングアクチュエータ２３は、光スポットが正確に光ディスクの情報トラック上に位置する様に、対物レンズ２１を図２の左右方向（情報トラックの幅方向）に移動させる。
【００１２】
光ディスク１に照射されたレーザビームの反射光は、対物レンズ２１、波長板２７、ビームスプリッタ２８を通過し、ビームスプリッタ２９で２方向の光に分割される。
ビームスプリッタ２９で分割された１方向の光はトラッキングエラー光検出器３２に入力される。
ビームスプリッタ２９で分割された他の１方向の光はシリンドリカルレンズ３０を介してフォーカスエラー光検出器３１に入力される。
【００１３】
フォーカスエラーの検出方法は、公知の非点収差法を採用している。光ディスクに照射される光スポットの焦点位置が図２で上下方向（フォーカス方向）に移動するに応じて、４分割（２行２列の構成）されたフォーカスエラー光検出器３１上に照射される光ビーム形状が、単一方向にレンズとして働くシリンドリカルレンズ３０により、縦長楕円（焦点位置がずれている。）、円（焦点位置が正しい。）、横長楕円（焦点位置がずれている。）と変化する。４分割されたフォーカスエラー光検出器３１の分割された４個の部分それぞれの出力信号のレベルに基づいて、フォーカスエラーを検出することが出来る。
【００１４】
図３は、トラッキングエラー光検出器３２と、トラッキングエラー検出部８との構成を模式的に示す図である。
トラッキングエラー信号の検出方法は、光ディスクのトラック中心に対して２分割された光検出器の左右の出力差を検出する公知のファーフィールド法を採用している。
トラッキングエラー光検出器３２は、６分割（３行２列の構成）されている。
トラッキングエラー光検出器３２は、真中の行の２個の部分の各出力信号をトラッキングエラー検出器８に伝送する。
トラッキングエラー検出器８は、トラッキングエラー光検出器３２の真中の行の左右の２個の部分の各出力信号を入力して、２個の出力信号の差分を演算し、差分信号であるトラッキングエラー信号を出力する。
【００１５】
図４は、レンズ位置検出信号の検出装置のブロック図を示す。
６分割されたトラッキングエラー光検出器３２の上の行及び下の行の４個の部分（２行２列の部分）の出力信号は、レンズ位置を検出するために使用される。
加算器３３は、トラッキングエラー光検出器３２の左上の部分の出力信号と左下の部分の出力信号とを入力し、加算信号を出力する。
同様に加算器３４は、トラッキングエラー光検出器３２の右上の部分の出力信号と右下の部分の出力信号とを入力し、加算信号を出力する。
【００１６】
レンズ位置検出部１２は、差動増幅器及びオフセット補正器を含む。
差動増幅器は、加算器３３の出力信号と加算器３４の出力信号とを入力し、加算器３３の出力信号及び加算器３４の出力信号の差分を増幅して出力する。
オフセット補正器は、差動増幅器の出力信号のオフセット成分を補正する。トラッキングアクチュエータ２３に電流を流さない時の対物レンズ２１の位置（対物レンズ２１のレンズシフト量が０の位置）において、一般に反射光はトラッキングエラー光検出器３２のセンターを照射することが好ましい。しかし、実際には光ヘッド２の組立誤差が多少ある故に、反射光はトラッキングエラー光検出器３２のセンターから左右に少しずれた所を照射する。この時のずれ量がオフセット成分である。オフセット補正器は当該オフセット成分が０になるように補正する。
【００１７】
後述するように、一般に光ディスク１は多少偏心して回転する。即ち光ディスク１の円の中心と、光ディスク１の回転の中心とは少しずれる。これにより、オフセット補正器の出力信号であるレンズ位置検出信号３５（レンズシフト量）は、光ディスク１の回転周期と同期した偏心成分を含む（図１０、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）参照）。
【００１８】
図５（ａ）は、対物レンズ２１が、レンズシフト量が０の位置から移動した時の様子を模式的に示す。レンズシフト量は、図２における対物レンズ２１の横方向の位置を意味する。トラッキングアクチュエータ２３に電流を流さない時の対物レンズ２１の位置が、レンズシフト量が０の位置である。
図５（ｂ）は、対物レンズの移動量（横軸）とレンズ位置検出信号３５のレベル（縦軸）との関係を示す図である。
【００１９】
対物レンズ２１が移動すると、図５のようにトラッキングエラー光検出器３２に入る反射光の位置も移動し、６分割されたトラッキングエラー光検出器３２の左側の部分の入射光量と、右側の部分の入射光量との間に差が現れる。その結果、加算器３３の出力信号と加算器３４の出力信号との間にレベル差が生じ、レンズ位置検出信号３５が０から変化する（対物レンズ２１のレンズシフト量が０の位置で、レンズ位置検出信号３５は０である。）。
例えば、対物レンズ２１が内周から外周方向に（図５で右方向に）移動すると、レンズ位置検出信号３５が＋の方向に変化する・
【００２０】
［レンズ位置比較部の説明］
図６を用いて、従来例のトラッキング制御装置のレンズ位置比較部１８の構成を説明する。
６１は低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、６２はＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）、６３及び６４は比較器である。
ＬＰＦ６１は、レンズ位置検出部１２の出力信号であるレンズ位置検出信号３５を入力し、レンズ位置検出信号３５の高周波成分である偏心成分をカットしたレンズ平均位置検出信号６９を出力する。レンズ平均位置検出信号６９の変化の様子を図１３（ａ）及び図１４（ａ）の実線（レンズの平均位置６９）で示す。
Ａ／Ｄコンバータ６２は、レンズ平均位置検出信号６９（アナログ信号）を入力し、例えば８ビットのデジタル信号に変換する。
【００２１】
比較器６３は、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号を＋入力端子に入力し、従来例のトラッキング制御装置では固定値であるトラバースモータ駆動閾値６５を−入力端子に入力する。比較器６３は、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号がトラバースモータ駆動閾値６５より低い状態から、同レベルの状態又は高い状態に変化したとき、トラバースモータ駆動指令信号６７を出力する。
比較器６４は、従来例のトラッキング制御装置では固定値であるトラバースモータ停止閾値６６を＋入力端子に入力し、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号を−入力端子に入力する。比較器６４は、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号がトラバースモータ停止閾値６５より高い状態から、同レベルの状態又は低い状態に変化したとき、トラバースモータ停止指令信号６８を出力する。
【００２２】
［光ディスク装置の動作の説明］
情報トラックは光ディスクの内周から外周に向かって螺旋状に延びている故に、光ディスク装置が光ディスクに記録されている情報を連続して再生（又は光ディスクに情報を連続して記録）し続けると、光ディスク上の光スポット（又は対物レンズ２１）の位置（光ディスク１上の半径方向の距離）は、時間とともに光ディスク１の内周から外周に向かって情報トラックに追従して移動して行く。
図１２（ａ）は、この様子を示す図である。
上述のように光ディスクは多少偏心して回転しており、対物レンズ２１は当該偏心にも追従しながら情報トラックを追従する。
【００２３】
図１２（ａ）において、実線は偏心成分を除いた対物レンズ２１の光ディスク１上の位置（半径方向の距離）を表し、実線の上下の破線は偏心成分を表す。
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の一部を模式的に拡大した図である。図１２（ｂ）に示すように、対物レンズ２１は、光ディスクの偏心量に応じた振幅と、光ディスクの回転周期Ｔに同期した周期で変動している。
常にトラッキングアクチュエータ２３が対物レンズ２１を移動させ、且つ後述する周期で間欠的にトラバースモータ１１が対物レンズ２１を光ディスク１の内周から外周に向かって移動させる。
【００２４】
図１３（ａ）は、光ディスク１が最も偏心して回転する場合に、対物レンズ２１が時間とともに光ディスク１の内周から外周に向かって情報トラックに追従して移動して行くときの、レンズ位置検出信号３５（レンズシフト量）（縦軸）の変化の様子を示す（横軸は時間である。）。図１３（ａ）において、実線はレンズ平均位置検出信号６９（対物レンズ２１のレンズ位置検出信号（レンズシフト量）３５から偏心成分を除いた信号）を示し、実線の上下の破線はレンズ位置検出信号３５（レンズ位置検出部１２の出力信号）の偏心成分を表す。
レンズ位置検出信号が０になるのは（時間軸）、図２においてトラッキングアクチュエータ２３に電流を流さない時の対物レンズ２１の位置（光学的中心位置）である。
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の一部を模式的に拡大した図である。
【００２５】
対物レンズ２１が光ディスク１の螺旋状の情報トラックを外周方向に辿って行くにつれて、トラッキングアクチュエータ２３が対物レンズ２１を徐々に外周方向に移動させる。例えば情報トラックのピッチが１．６μｍであれば、光ディスク１が１回転すると情報トラックが半径方向に１．６μｍ移動する。もし光ディスクが１００μｍ幅の偏心量を有していれば、光ディスク１が１回転する毎に対物レンズ２１は内周方向及び外周方向にそれぞれ約５０μｍシフトする（図１３（ｂ）の交流信号成分）。
対物レンズ２１が光学的中心であるレンズシフト量が０の位置からシフト（移動）し過ぎると、光学的な収差が増え、記録又は再生の特性が劣化する。そこで、トラッキング制御装置は、対物レンズ２１のレンズシフト量の許容範囲（図１３（ａ）の外周側レンズシフト許容限度８４と内周側レンズシフト許容限度８５との間の範囲）を定めている（図８（ａ）、図１４（ａ）において同じである。）。
【００２６】
上記のように、対物レンズ２１は情報トラックを外周方向に辿って行くにつれて移動すると共に、レンズ位置検出信号３５は光ディスク１の偏心による交流成分を含む。
従来のトラッキング制御装置においては、光ディスク１が最も偏心して回転する場合に基づいて、トラバースモータ駆動閾値６５及びトラバースモータ停止閾値６６を定めていた（レンズ位置比較部１８の説明を参照）。図１３（ａ）は、光ディスク１が最も偏心して回転する場合のレンズシフト量の変化の様子を示す。
【００２７】
図１３（ａ）において、最初に、対物レンズ２１はトラッキングアクチュエータ２３のみによって駆動される（トラバースモータ停止期間８６）。対物レンズ２１は、光ディスク１の偏心に追従しながら情報トラックを外周方向に辿って行く。
レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ駆動閾値６５に達すると、レンズ位置比較部１８はトラバースモータ駆動指令信号６７を出力する（図６）。
このとき、レンズの最外周の偏心位置８２は、外周側レンズシフト許容限度８４に一致する（偏心量が最大の時にレンズの最外周の偏心位置８２が外周側レンズシフト許容限度８４に一致するように、トラバースモータ駆動閾値６５を定めている。）。
【００２８】
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動指令信号６７を入力し、トラバースモータ駆動部１５を駆動開始する（図１１）。トラバースモータ駆動部１５はトラバースモータ１１を駆動する。トラバースモータ１１は、対物レンズ２１及びトラッキングアクチュエータ２３等を含む光ヘッド２を外周方向に移動させる（図１３のトラバースモータ駆動期間８７）。
トラバースモータ１１が光ヘッド２を移動させている間も、トラッキングアクチュエータ２３が光ディスク１の偏心成分に追従して対物レンズ２１を移動させ、光スポットを情報トラックにオントラックさせる。
トラバースモータ１１は光スポットが外周に移動する速度よりもはるかに速い速度で光ヘッド２を外周側に移動させる故に、トラバースモータ駆動期間８７にレンズ平均位置検出信号６９（レンズシフト量）は内周側に移動する。
【００２９】
レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ停止閾値６６に達すると、レンズ位置比較部１８は、トラバースモータ停止指令信号６８を出力する（図６）。
このとき、レンズの最内周の偏心位置８３は、内周側レンズシフト許容限度８５に一致する（偏心量が最大の時にレンズの最内周の偏心位置８３が内周側レンズシフト許容限度８５に一致するように、トラバースモータ停止閾値６６を定めている。）。
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動停止信号６８を入力し、トラバースモータ駆動部１５を停止させる（図１１）。トラバースモータ駆動部１５はトラバースモータ１１を停止させる。
再び、対物レンズ２１はトラッキングアクチュエータのみによって駆動される（トラバースモータ停止期間８６）。
上記の動作を繰り返す。
【００３０】
図１３において、レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ駆動閾値６５とトラバースモータ停止閾値６６との間の範囲に入る様に対物レンズを制御することにより、偏心成分を含むレンズ位置検出信号３５が外周側レンズシフト許容限度８４と内周側レンズシフト許容限度８５との間に収まる。これにより対物レンズ２１のレンズ収差の許容範囲で光ディスクの記録又は再生を行うことが出来る。
【００３１】
しかし、光ディスク１の偏心量は常に最大であるとは限らない。むしろ、光ディスク１の偏心量は最大値よりはるかに小さい場合が多い。
図１４（ａ）は、光ディスク１が少し偏心して回転する（偏心成分が小さい）場合に、対物レンズ２１が時間とともに光ディスク１の内周から外周に向かって情報トラックに追従して移動して行くときの、レンズ位置検出信号（レンズシフト量）（縦軸）の変化の様子を示す（横軸は時間である。）。
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の一部を模式的に拡大した図である。
【００３２】
図１３と同様に、レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ駆動閾値６５に達するとトラバースモータ１１が駆動され、レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ停止閾値６６に達するとトラバースモータ１１が停止される。
しかし、図１４（ａ）において光ディスク１の偏心量が小さい故に、レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ駆動閾値６５に達した時、レンズの最外周の偏心位置８２は外周側レンズシフト許容限度８４に達していない。同様に、レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ停止閾値６６に達した時、レンズの最内周の偏心位置８３は内周側レンズシフト許容限度８５に達していない。
【００３３】
従って、光ディスクの偏心量が最大である図１３においては、トラッキングアクチュエータ２３とトラバースモータ１１とは、レンズシフト量の許容範囲を一杯に使って対物レンズ２１の位置を制御しているが、光ディスクの偏心量が少ない図１４においては、トラッキングアクチュエータ２３とトラバースモータ１１とは、レンズシフト量の許容範囲の一部のみを使って対物レンズ２１の位置を制御している。
図１３及び図１４のいずれの場合も、トラバースモータ停止期間８６は同一時間のｔ１であり、ｔ１のトラバースモータ停止期間８６を経過後、トラバースモータ１１を駆動する。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
トラッキングアクチュエータ２３が対物レンズ２１及びその付属物（図示していない。）のみを移動させる時の消費電力は小さいが、トラバースモータが光ヘッド及びその駆動機構を移動させる時の消費電力は大きい。トラバースモータは起動時に特に大きな電力を消費する。
従来のトラッキング制御装置はレンズシフト量の許容範囲を必ずしも一杯に使って対物レンズ２１の位置を制御しておらず、トラバースモータの起動及び停止回数が多く、不要な消費電力を消費するという問題があった。
本発明は、この点に着目し、消費電力の少ない光ディスク装置のトラッキング制御装置及びトラッキング制御方法を提供することを目的とする。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の発明は、ディスク媒体に光スポットを照射する対物レンズと、前記ディスク媒体に形成された情報トラックと前記光スポットとのトラックずれを検出し、前記トラックずれに応じた信号であるトラックずれ信号を出力するトラックずれ検出部と、前記光スポットが前記情報トラックの幅方向に移動するように前記対物レンズを移動させる第１のトラック移動部と、前記トラックずれ信号が小さくなるように前記第１のトラック移動部を制御するトラッキング制御部と、前記第１のトラック移動部による前記対物レンズの移動量を検出する移動量検出部と、前記対物レンズの移動量に基づいて前記ディスク媒体の偏心量を検出する偏心量検出部と、前記対物レンズ及び前記第１のトラック移動部を前記情報トラックの幅方向に移動させる第２のトラック移動部と、前記偏心量と前記第１のトラック移動部の移動量とに基づいて前記第２のトラック移動部の駆動開始と駆動停止を制御する第２の制御部と、を具備することを特徴とするトラッキング制御装置である。
【００３６】
本発明の請求項２に記載の発明は、ディスク媒体に光スポットを照射する対物レンズと、前記ディスク媒体に形成された情報トラックと前記光スポットとのトラックずれを検出し、前記トラックずれに応じた信号であるトラックずれ信号を出力するトラックずれ検出部と、前記光スポットが前記情報トラックの幅方向に移動するように前記対物レンズを移動させる第１のトラック移動部と、前記トラックずれ信号が小さくなるように前記第１のトラック移動部を制御するトラッキング制御部と、前記第１のトラック移動部による前記対物レンズの移動量を検出する移動量検出部と、前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値の少なくともいずれかを検出するピーク検出部と、前記対物レンズ及び前記第１のトラック移動部を前記情報トラックの幅方向に移動させる第２のトラック移動部と、前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値の少なくともいずれかと第１のトラック移動部の移動量とに基づいて前記第２のトラック移動部の駆動開始と駆動停止を制御する第２の制御部と、を具備することを特徴とするトラッキング制御装置である。
【００３７】
本発明の請求項５に記載の発明は、ディスク媒体に形成された情報トラックと対物レンズが前記ディスク媒体に照射した光スポットとのトラックずれを検出し、前記トラックずれに応じた信号であるトラックずれ信号を出力するトラックずれ検出ステップと、第１のトラック移動部が前記対物レンズを移動させて前記トラックずれ信号が小さくなるように、前記第１のトラック移動部を制御するトラッキング制御ステップと、前記第１のトラック移動部による前記対物レンズの移動量を検出する移動量検出ステップと、前記対物レンズの移動量に基づいて前記ディスク媒体の偏心量を検出する偏心量検出ステップと、第２のトラック移動部が、前記対物レンズ及び前記第１のトラック移動部を前記情報トラックの幅方向に移動させるように、前記偏心量と前記第１のトラック移動部の移動量とに基づいて前記第２のトラック移動部の駆動開始と駆動停止を制御する第２の制御ステップと、を具備することを特徴とするトラッキング制御装置である。
【００３８】
本発明の請求項６に記載の発明は、ディスク媒体に形成された情報トラックと対物レンズが前記ディスク媒体に照射した光スポットとのトラックずれを検出し、前記トラックずれに応じた信号であるトラックずれ信号を出力するトラックずれ検出ステップと、第１のトラック移動部が前記対物レンズを移動させて前記トラックずれ信号が小さくなるように、前記第１のトラック移動部を制御するトラッキング制御ステップと、前記第１のトラック移動部による前記対物レンズの移動量を検出する移動量検出ステップと、前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値の少なくともいずれかを検出するピーク検出ステップと、第２のトラック移動部が前記対物レンズ及び前記第１のトラック移動部を前記情報トラックの幅方向に移動させるように、前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値の少なくともいずれかと第１のトラック移動部の移動量とに基づいて前記第２のトラック移動部の駆動開始と駆動停止を制御する第２の制御ステップとを具備する、ことを特徴とするトラッキング制御方法である。
【００３９】
本発明においては、偏心量又は偏心量の略最大値若しくは略最小値のいずれかを検出して、偏心量等の値に応じて第２のトラック移動部（実施例においてはトラバースモータ１１）を駆動する（実施例においてはトラバースモータ駆動閾値６５とトラバースモータ停止閾値６６を変動させる。）。
本発明は、消費電力の少ない光ディスク装置のトラッキング制御装置及びトラッキング制御方法を実現出来るという作用を有する。
【００４０】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記第１のトラック移動部が前記対物レンズを移動させ、且つ前記第２のトラック移動部が動作していないときにのみ、前記偏心量検出部が前記偏心量を検出し、又は前記ピーク検出部が前記対物レンズの移動量の略最大値又は略最小値の少なくともいずれかを検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトラッキング制御装置である。
【００４１】
本発明の請求項７に記載の発明は、前記第１のトラック移動部が前記対物レンズを移動させ、且つ前記第２のトラック移動部が動作していないときにのみ、前記偏心量検出ステップにおいて前記偏心量を検出し、又は前記ピーク検出ステップにおいて前記対物レンズの移動量の略最大値又は略最小値の少なくともいずれかを検出することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のトラッキング制御方法である。
【００４２】
偏心量又は偏心量の略最大値若しくは略最小値のいずれかを検出する上で、第２のトラック移動部（実施例においてはトラバースモータ１１）の駆動中は、第２のトラック移動部（例えばトラバースモータ）の駆動による対物レンズの移動及びこれにより生ずる振動等の影響を受け、正しい偏心量等を検出することが困難である。一方、第２のトラック移動部の停止中は、正しい偏心量等を検出することが出来る。そこで、第２のトラック移動部の停止期間にのみ偏心量等を検出する。
これにより、本発明は、正確な偏心量等を検出し、対物レンズを正確にレンズシフト量の許容範囲内で移動させる、消費電力の少ない光ディスク装置のトラッキング制御装置及びトラッキング制御方法を実現出来るという作用を有する。
【００４３】
本発明の請求項４に記載の発明は、前記偏心量検出部は、前記ディスク媒体の回転数を検出する回転数検出部と、前記回転数に応じた検出期間における前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値とを検出するピーク検出部と、前記略最大値と略最小値との差をもとに前記偏心量を演算する演算部と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のトラッキング制御装置である。
【００４４】
本発明の請求項８に記載の発明は、前記偏心量検出ステップは、前記ディスク媒体の回転数を検出する回転数検出ステップと、前記回転数に応じた検出期間における前記対物レンズの移動量の略最大値と略最小値とを検出するピーク検出ステップと、前記略最大値と略最小値との差をもとに前記偏心量を演算する演算ステップと、を具備することを特徴とする請求項５に記載のトラッキング制御方法である。
【００４５】
例えば光ディスクが半径位置によって異なる回転数で回転する場合に、ディスク媒体の回転数を検出することにより短時間に正確な偏心量を検出できる。
本発明は、光ディスクが例えば再生中に回転数を変える場合においても、素早く偏心量を検出して対物レンズを正確にレンズシフト量の許容範囲内で移動させる、消費電力の少ない光ディスク装置のトラッキング制御装置及びトラッキング制御方法を実現出来るという作用を有する。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下本発明の光ディスク装置の実施例について、図面を用いて説明する。
《実施例１》
図１、図６、図７等を用いて本発明の実施例１のトラッキング制御装置を説明する。
図１は本発明の実施例１のトラッキング制御装置の構成図を示す。
１は光ディスク、２は光ヘッド、３はフォーカスエラー検出部、４はフォーカス制御部、５はフォーカスアクチュエータ駆動部、６はスピンドルモータ、７はスピンドルモータ駆動部、８はトラッキングエラー検出部、９はトラッキング制御部、１０はトラッキングアクチュエータ駆動部、１１はトラバースモータ、１２はレンズ位置検出部、１３は偏心量検出部、１４はレンズ位置比較部、１５はトラバースモータ駆動部、１６はシステムコントロール部である。
【００４７】
実施例１のトラッキング制御装置は、上述の従来例のトラッキング制御装置と類似の構成を有する。従来例のトラッキング制御装置のレンズ位置比較部１８に代えて、実施例１のトラッキング制御装置は偏心量検出部１３及びレンズ位置比較部１４を有する。これ以外の点では、両者は基本的に同じである。図１において、従来例のトラッキング制御装置のブロックと同一のブロックには同一の符号を付与している。
実施例の光ヘッド２は従来例の光ヘッド２と同一の構成を有する。図２〜図５についての重複する説明を行わない。
【００４８】
スピンドルモータ駆動部７はスピンドルモータ６を回転させる。光ディスク１は、スピンドルモータ６によって回転駆動される。
光ヘッド２は光ディスク１に螺旋状に設けられた約１．６μｍピッチの情報トラックに約１μｍφの光スポットを照射する。光ディスク装置は、当該光スポットにより当該情報トラックに情報を記録し、又は当該情報トラックから情報を再生する。
光ディスク装置のトラッキング制御装置は、情報トラックの幅方向（ピッチ方向）に±約０．１μｍの精度で光スポットがディスク媒体の情報トラックにオントラックするように、トラッキング制御を行う。
光ヘッド２は、光ディスクに収束させたレーザ光を照射し、その反射光を入力する。
【００４９】
フォーカスエラー検出部３は、光ディスク１の反射光を入力してフォーカスエラー（収束状態）を検出する。フォーカス制御部４はフォーカス制御系の位相を補償する位相補償器を有する。フォーカス制御部４はフォーカスエラーの信号を入力し、位相を補償して、フォーカスエラーが小さくなるようにフォーカスアクチュエータ駆動部５を制御する。フォーカスアクチュエータ駆動部５は、光ヘッド２が内蔵するフォーカスアクチュエータ２２（図２）を駆動する。
【００５０】
トラッキングエラー検出部８（請求項の記載のトラックずれ検出部）は、反射光を入力してトラッキングエラー（情報トラックと光スポットとのトラックずれ量）を検出する。トラッキング制御部９は、トラッキング制御系の位相を補償する位相補償器を有する。トラッキング制御部９はトラッキングエラー（トラックずれ信号）を入力し、位相を補償して、トラッキングエラーが小さくなるようにトラッキングアクチュエータ駆動部１０を制御する。トラッキングアクチュエータ駆動部１０は、光ヘッド２が内蔵するトラッキングアクチュエータ２３（請求項の記載の第１のトラック移動部に相当する。）を駆動する。
トラッキングアクチュエータ２３は、対物レンズ２１を移動させる。
【００５１】
レンズ位置検出部１２は、光ディスク１の反射光を入力してレンズ位置を検出する。レンズ位置比較部１４はレンズ位置の信号（レンズ位置検出信号３５であって、請求項の記載の対物レンズの移動量に相当する。）を入力して、レンズ位置検出信号３５のレベルをトラバースモータ駆動閾値６５及びトラバースモータ停止閾値６６と比較する。レンズ位置比較部１４は、当該比較結果に基づいて、トラバースモータ駆動指令信号６７及びトラバースモータ停止指令信号６８をシステムコントロール部１６に伝送する。
【００５２】
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動指令信号６７及びトラバースモータ停止指令信号６８に基づいて、トラバースモータ駆動部１５を駆動させ又は停止させる。
トラバースモータ駆動部１５は、システムコントロール部１６の指令に基づいて、トラバースモータ１１（請求項の記載の第２のトラック移動部に相当する。）を駆動する。トラバースモータ１１は光ヘッド２（対物レンズ２１及びトラッキングアクチュエータ２３等を含む。）を光ディスクの半径方向（情報トラックの幅方向）に移動させる。
システムコントロール部１６は、レンズ位置比較部１４からのトラバースモータ駆動指令信号６７及びトラバースモータ停止指令信号６８、並びにディスク装置の操作者（ユーザ）が操作パネルを通じて入力する指令（図示していない。）等に基づいて、スピンドルモータ駆動部７、フォーカス制御部４、トラッキング制御部９、トラバースモータ駆動部１５を制御する。
【００５３】
［レンズ位置比較部の説明］
図６を用いて、実施例のトラッキング制御装置のレンズ位置比較部１４の構成を説明する。
６１は低域通過フィルタ（ＬＰＦ）、６２はＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）、６３及び６４は比較器である。
ＬＰＦ６１は、レンズ位置検出部１２の出力信号であるレンズ位置検出信号３５を入力し、レンズ位置検出信号３５の高周波成分である偏心成分をカットしたレンズ平均位置検出信号６９を出力する。レンズ平均位置検出信号６９の変化の様子を図１３（ａ）及び図８（ａ）の実線（レンズの平均位置６９）で示す。
Ａ／Ｄコンバータ６２は、レンズ平均位置検出信号６９（アナログ信号）を入力し、例えば８ビットのデジタル信号に変換する。
【００５４】
比較器６３は、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号を＋入力端子に入力し、システムコントロール部１６が演算して設定するトラバースモータ駆動閾値６５を−入力端子に入力する。比較器６３は、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号がトラバースモータ駆動閾値６５より低い状態から、同レベルの状態又は高い状態に変化したとき、トラバースモータ駆動指令信号６７を出力する。
【００５５】
比較器６４は、システムコントロール部１６が演算して設定するトラバースモータ停止閾値６６を＋入力端子に入力し、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号を−入力端子に入力する。比較器６４は、Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号がトラバースモータ停止閾値６５より高い状態から、同レベルの状態又は低い状態に変化したとき、トラバースモータ停止指令信号６８を出力する。
比較器６３及び６４の閾値が、従来例においては固定値であったが、実施例においてはシステムコントロール部１６が適応的に設定する。又は、後述する実施例３等において示すようにトラバースモータ１１の駆動量を適応的に設定する。この点に本発明の特徴がある。
【００５６】
［偏心量検出部の説明］
図７を用いて、偏心量検出部１３の構成を説明する。
７１は最大値ピークホルダ、７２は最小値ピークホルダ、７３は減算器、７４はＡ／Ｄコンバータ（アナログ／デジタル変換器）である。
最大値ピークホルダ７１は、レンズ位置検出部１２の出力信号であるレンズ位置検出信号３５を入力し、レンズ位置検出信号３５の高周波成分である偏心成分の最大値をピークホールドする。
【００５７】
最小値ピークホルダ７２は、レンズ位置検出信号３５を入力し、レンズ位置検出信号３５の高周波成分である偏心成分の最小値をピークホールドする。
減算器７３は、最大値ピークホルダ７１の出力信号（最大値）から最小値ピークホルダ７２の出力信号（最小値）を減算し、差分信号（＝最大値−最小値）を出力する。
Ａ／Ｄコンバータ７４は、差分信号を入力し、例えば８ビットのデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ７４は、８ビットのデジタル差分信号（偏心量信号７５）を出力する。
【００５８】
［トラバースモータ駆動閾値及びトラバースモータ停止閾値の演算方法の説明］
システムコントロール部１６は、図８（ａ）及び図１３（ａ）のトラバースモータ停止期間８６に、偏心量検出部１３の出力信号である偏心量信号７５を入力する。トラバースモータ駆動期間８７においてはトラバースモータの駆動による対物レンズの移動及びこれにより生ずる振動等の影響を受けて正しい偏心量を検出することが困難である故に、システムコントロール部１６は偏心量信号７５を入力しない。
外周側レンズシフト許容限度８４をＡ、内周側レンズシフト許容限度８５をＢ、トラバースモータ駆動閾値６５をＣ、トラバースモータ停止閾値６６をＤ、偏心量信号７５をＥとする。
【００５９】
外周側レンズシフト許容限度８４であるＡ及び内周側レンズシフト許容限度８５であるＢは、光ヘッド２の構造で決定される固定値である。
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動閾値６５及びトラバースモータ停止閾値６６を下記の式により算出する。
Ｃ＝Ａ−（Ｅ／２）
Ｄ＝Ｂ＋（Ｅ／２）
システムコントロール部１６は、上記の式により算出したトラバースモータ駆動閾値６５及びトラバースモータ停止閾値６６をレンズ位置比較器１４に設定する。
【００６０】
［光ディスク装置の動作の説明］
情報トラックは光ディスクの内周から外周に向かって螺旋状に延びている故に、光ディスク装置が光ディスクに記録されている情報を連続して再生（又は記録）しつづけると、光ディスク上のスポット（又は対物レンズ２１）の位置（光ディスク１上の半径方向の距離）は、時間とともに光ディスク１の内周から外周に向かって情報トラックに追従して移動して行く。
【００６１】
図１２（ａ）に示すように、光ディスクは多少偏心して回転しており、対物レンズ２１は当該偏心にも追従しながら情報トラックを追従する。
図１２（ｂ）に示すように、対物レンズ２１は、光ディスクの偏心量に応じた振幅と、光ディスクの回転周期Ｔに同期した周期で変動している。
常にトラッキングアクチュエータ２３が対物レンズ２１を移動させ、且つ後述する周期で間欠的にトラバースモータ１１が対物レンズ２１を光ディスク１の内周から外周に向かって移動させる。
【００６２】
図１３（ａ）は、光ディスク１が最も偏心して回転する場合に、対物レンズ２１が時間とともに光ディスク１の内周から外周に向かって情報トラックに追従して移動して行くときの、レンズ位置検出信号３５（レンズシフト量）（縦軸）の変化の様子を示す（横軸は時間である。）。光ディスク１が最も偏心して回転する場合のレンズ位置検出信号３５の変化の様子は、従来例のトラッキング制御装置においても、実施例のトラッキング制御装置においても同じである。
図１３（ａ）において、実線はレンズ平均位置検出信号６９（対物レンズ２１のレンズ位置検出信号（レンズシフト量）３５から偏心成分を除いた信号）を示し、実線の上下の破線はレンズ位置検出信号３５（レンズ位置検出部１２の出力信号）の偏心成分を表す。
【００６３】
対物レンズ２１が光ディスク１の螺旋状の情報トラックを外周方向に辿って行くにつれて、最初にトラッキングアクチュエータ２３が対物レンズ２１を徐々に外周方向に移動させる。例えば情報トラックのピッチが１．６μｍであれば、光ディスク１が１回転して情報トラックが半径方向に１．６μｍ移動する。もし光ディスクが１００μｍ幅の偏心量を有していれば、光ディスク１が１回転する毎に対物レンズ２１は内周方向及び外周方向にそれぞれ約５０μｍシフトする（図１３（ｂ）の交流信号成分）。
対物レンズ２１が光学的中心であるレンズシフト量が０の位置からシフト（移動）し過ぎると、光学的な収差が増え、記録又は再生の特性が劣化する。そこで、トラッキング制御装置は、対物レンズ２１のレンズシフト量の許容範囲（図１３（ａ）及び図８（ａ）の外周側レンズシフト許容限度８４と内周側レンズシフト許容限度８５との間の範囲）を定めている。
【００６４】
図１３（ａ）において、最初に、対物レンズ２１はトラッキングアクチュエータのみによって駆動される（トラバースモータ停止期間８６）。トラバースモータ１１は停止している。対物レンズ２１は、光ディスク１の偏心に追従しながら情報トラックを外周方向に辿って行く。
レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ駆動閾値６５に達すると、レンズ位置比較部１４は、トラバースモータ駆動指令信号６７を出力する（図６）。
このとき、上記の式Ｃ＝Ａ−（Ｅ／２）  より、レンズの最外周の偏心位置８２は、外周側レンズシフト許容限度８４に一致する。
【００６５】
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動指令信号６７を入力し、トラバースモータ駆動部１５を駆動開始する（図１）。トラバースモータ駆動部１５はトラバースモータ１１を駆動する。トラバースモータ１１は、対物レンズ２１及びトラッキングアクチュエータ２３等を含む光ヘッド２を外周方向に移動させる（図１３のトラバースモータ駆動期間８７）。
トラバースモータ１１が光ヘッド２を移動させている間も、トラッキングアクチュエータ２３が光ディスク１の偏心成分に追従して対物レンズ２１を移動させ、光スポットを情報トラックにオントラックさせる。
トラバースモータ１１は光スポットが外周に移動する速度よりもはるかに速い速度で光ヘッド２を外周側に移動させる故に、トラバースモータ駆動期間８７にレンズ平均位置検出信号６９（レンズシフト量）は内周側に移動する。
【００６６】
レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ停止閾値６６に達すると、レンズ位置比較部１４は、トラバースモータ停止指令信号６８を出力する（図６）。
このとき、上記の式Ｄ＝Ｂ＋（Ｅ／２）  より、レンズの最内周の偏心位置８３は、内周側レンズシフト許容限度８５に一致する。
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動停止信号６８を入力し、トラバースモータ駆動部１５を停止させる（図１１）。トラバースモータ駆動部１５はトラバースモータ１１を停止させる。システムコントロール部１６は、請求項の記載の第２の制御部に相当する部分を含む。
再び、対物レンズ２１はトラッキングアクチュエータのみによって駆動される（トラバースモータ停止期間８６）。
上記の動作を繰り返す。
【００６７】
図１３（ａ）において、レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ駆動閾値６５とトラバースモータ停止閾値６６との間の範囲に入る様に対物レンズを制御することにより、偏心成分を含むレンズ位置検出信号３５が外周側レンズシフト許容限度８４と内周側レンズシフト許容限度８５との間に収まる。これにより対物レンズ２１のレンズ収差の許容範囲で光ディスクの記録又は再生を行うことが出来る。
【００６８】
図８（ａ）は、光ディスク１が少し偏心して回転する（偏心成分が小さい）場合に、対物レンズ２１が時間とともに光ディスク１の内周から外周に向かって情報トラックに追従して移動して行くときの、レンズ位置検出信号（レンズシフト量）（縦軸）の変化の様子を示す（横軸は時間である。）。
図８（ｂ）は、図８（ａ）の一部を模式的に拡大した図である。
【００６９】
図１３と同様に、レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ駆動閾値６５に達するとトラバースモータ１１が駆動され、レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ停止閾値６６に達するとトラバースモータ１１が停止される。
図８（ａ）においては光ディスク１の偏心量が小さい故に、上記の式Ｃ＝Ａ−（Ｅ／２）  で算出されるトラバースモータ駆動閾値６５の値は、図１３（ａ）の場合よりも大きい。
レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ駆動閾値６５に達した時、上記の式より、レンズの最外周の偏心位置８２は、外周側レンズシフト許容限度８４に一致する。
【００７０】
同様に、図８（ａ）においては光ディスク１の偏心量が小さい故に、上記の式Ｄ＝Ｂ＋（Ｅ／２）  で算出されるトラバースモータ停止閾値６６の値は、図１３（ａ）の場合よりも負方向に大きい。
レンズ平均位置検出信号６９がトラバースモータ停止閾値６６に達した時、上記の式より、レンズの最内周の偏心位置８３は、内周側レンズシフト許容限度８５に一致する。
【００７１】
従って、光ディスクの偏心量が最大である図１３においても、光ディスクの偏心量が少ない図８においても、トラッキングアクチュエータ２３とトラバースモータ１１とは、レンズシフト量の許容範囲を一杯に使って対物レンズ２１の位置を制御している。
図１３の場合のトラバースモータ停止期間８６は従来例と同一時間のｔ１であり、ｔ１のトラバースモータ停止期間８６を経過後、トラバースモータ１１を駆動する。しかし、図８の場合のトラバースモータ停止期間８６は従来例よりも長い時間のｔ２であり、ｔ２のトラバースモータ停止期間８６を経過後、トラバースモータ１１を駆動する。
【００７２】
実施例においては、通常（通常は、光ディスクの偏心量が最大よりも小さい。）トラバースモータ停止期間８６が従来例のトラバースモータ停止期間８６（ｔ１）よりも長い。従って、実施例の光ディスクのトラッキング制御装置においては、光ディスクの内周から外周まで連続して記録又は再生を行ったとき、トラバースモータ１１の駆動及び停止回数が少なくなる。トラバースモータ１１は起動時に特に大きな電力を消費する故に、トラバースモータ１１の駆動及び停止回数を減らすことにより、トラッキング制御装置の電力消費量を削減することが出来る。
【００７３】
《実施例２》
図９等を用いて本発明の実施例２のトラッキング制御装置を説明する。
図９は本発明の実施例２のトラッキング制御装置の構成図を示す。
１は光ディスク、２は光ヘッド、３はフォーカスエラー検出部、４はフォーカス制御部、５はフォーカスアクチュエータ駆動部、６はスピンドルモータ、７はスピンドルモータ駆動部、８はトラッキングエラー検出部、９はトラッキング制御部、１０はトラッキングアクチュエータ駆動部、１１はトラバースモータ、１２はレンズ位置検出部、１３は偏心量検出部、１４はレンズ位置比較部、１５はトラバースモータ駆動部、１６はシステムコントロール部、１７はモータ回転数検出部である。
【００７４】
実施例２のトラッキング制御装置は、実施例１のトラッキング制御装置と類似の構成を有する。実施例２のトラッキング制御装置は、モータ回転数検出部１７を有する点において、実施例１のトラッキング制御装置と異なる。これ以外の点では、両者は同じである。図９において、実施例１のトラッキング制御装置のブロックと同一のブロックには同一の符号を付与している。
実施例２の光ヘッド２は実施例１の光ヘッド２と同一の構成を有する。
実施例２のトラッキング制御装置が、実施例１のトラッキング制御装置と異なる点のみを説明する。
【００７５】
図１０に示すように、レンズシフト量（レンズ位置検出信号３５）の偏心成分は光ディスク１の回転（スピンドルモータ６の回転）に同期する（回転周期Ｔ）。Ｈは、偏心量（偏心によるレンズシフト量）を示す。
モータ回転数検出部１７は、スピンドルモータ６の回転数（又は回転周期）を検出し、当該回転数（又は回転周期）をシステムコントロール部１６に伝送する。
モータ回転数検出部１７は、例えばモータに内蔵したホール素子を用いた回転数検出部またはモータコイルの逆起電圧を利用した回転数検出部である。
システムコントロール部１６は、当該回転数（又は回転周期）の１周期Ｔよりも長い期間Ｔ２を決定し、当該期間Ｔ２を偏心量検出部１３に伝送する。
【００７６】
偏心量検出部１３は、当該期間Ｔ２を単位として、偏心量を検出する。
偏心量検出部１３はモータの回転数に応じた期間を単位として偏心量を検出する故に、光ディスクの半径位置によって回転数を変える場合（例えばＺＣＡＶ（Zoned Constant Angular Velocity）方式の光ディスク）においても、短時間に正確な偏心量を検出できる。
また、図８（ａ）及び図１３（ａ）のトラバースモータ停止期間８６においてのみ偏心量を検出し、トラバースモータ駆動期間８７においてのみ偏心量を検出しない。これにより、トラバースモータの駆動による対物レンズの移動及びこれにより生ずる振動等の影響を避け正確な偏心量を検出できる。
【００７７】
《実施例３》
図１５及び図１６等を用いて本発明の実施例３のトラッキング制御装置を説明する。
図１５は本発明の実施例３のトラッキング制御装置の構成図を示す。
１は光ディスク、２は光ヘッド、３はフォーカスエラー検出部、４はフォーカス制御部、５はフォーカスアクチュエータ駆動部、６はスピンドルモータ、７はスピンドルモータ駆動部、８はトラッキングエラー検出部、９はトラッキング制御部、１０はトラッキングアクチュエータ駆動部、１１はトラバースモータ、１２はレンズ位置検出部、９１はピーク検出部、９２はレンズ位置比較部、１５はトラバースモータ駆動部、１６はシステムコントロール部である。
【００７８】
実施例３のトラッキング制御装置は、実施例１のトラッキング制御装置と類似の構成を有する。実施例１のトラッキング制御装置の偏心量検出部１３及びレンズ位置比較部１４に代えて実施例３のトラッキング制御装置がピーク検出部９１及びレンズ位置比較部９２を有すること、及び実施例３のトラッキング制御装置ではトラバースモータ１１の駆動量がシステムコントロール部１６にフィードバックされることにおいて、両者は異なる。これ以外の点では、両者は同じである。図１５において、実施例１のトラッキング制御装置のブロックと同一のブロックには同一の符号を付与している。
実施例３の光ヘッド２は実施例１の光ヘッド２と同一の構成を有する。
実施例３のトラッキング制御装置が、実施例１のトラッキング制御装置と異なる点（ピーク検出部９１及びレンズ位置比較部９２等）のみを説明する。
【００７９】
図１６はピーク検出部９１及びレンズ位置比較部９２の構成と、これらとシステムコントロール部１６との接続関係とを示す。
ピーク検出部９１は、最大値ピークホルダ９３及びＡ／Ｄコンバータ９４を有する。
最大値ピークホルダ９３は、レンズ位置検出信号３５を入力し、最大値をピークホールドする。
Ａ／Ｄコンバータ９４は、最大値ピークホルダ９３の出力信号（最大値）を８ビットでデジタル化する。
デジタル化された最大値の信号Ｆは、レンズ位置比較部９２の比較器９５及びシステムコントロール部１６に伝送される。
【００８０】
レンズ位置比較部９２は、ＬＰＦ６１、Ａ／Ｄコンバータ６２及び比較器９５を有する。
ＬＰＦ６１は、レンズ位置検出部１２の出力信号であるレンズ位置検出信号３５を入力し、レンズ位置検出信号３５の高周波成分である偏心成分をカットしたレンズ平均位置検出信号６９を出力する。
Ａ／Ｄコンバータ６２は、レンズ平均位置検出信号６９（アナログ信号）を入力し、例えば８ビットのデジタル信号に変換する。
デジタル化されたレンズ平均位置検出信号６９は、システムコントロール部１６に伝送される。
【００８１】
比較器９５は、Ａ／Ｄコンバータ９４の出力信号（最大値）Ｆを＋入力端子に入力し、固定値Ａである外周側レンズシフト許容限度８４を−入力端子に入力する。システムコントロール部１６が比較器の−入力端子に固定値Ａである外周側レンズシフト許容限度８４を伝送している。
比較器９５は、Ａ／Ｄコンバータ９４の出力信号が外周側レンズシフト許容限度８４より低い状態（Ｆ＜Ａ）から、同レベルの状態又は高い状態（Ｆ≧Ａ）に変化したとき、トラバースモータ駆動指令信号６７を出力する。
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動指令信号６７を入力すると、トラバースモータ駆動部１５を駆動開始する。
トラバースモータ駆動部１５はトラバースモータ１１を駆動して対物レンズ２１を外周側に移動させる。レンズ位置検出信号３５は内周側（負方向）に移動する。
【００８２】
システムコントロール部１６は、下記の方法によりトラバースモータ１１の駆動量を決定する。
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動部１５を停止している期間８６の中の任意のタイミングで、最大値（Ａ／Ｄコンバータ９４の出力信号）Ｆ及びレンズ平均位置検出信号６９（値をＧとする。Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号）を同時に入力し、下記の式に基づいて光ディスク１の偏心量Ｅの１／２の値を求める。下記の式は、レンズ平均位置検出信号６９は光ディスク１の偏心量の中心に位置すること（図８又は図１３参照）より理解可能である。
Ｅ／２＝Ｆ−Ｇ
【００８３】
好ましくは、システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動部１５を停止している期間８６の中の複数回のタイミングで、最大値（Ａ／Ｄコンバータ９４の出力信号）Ｆ及びレンズ平均位置検出信号６９（値をＧとする。Ａ／Ｄコンバータ６２の出力信号）を同時に入力し、光ディスク１の偏心量Ｅの１／２の値を求める。
複数回光ディスク１の偏心量Ｅの１／２の値を求めることにより、測定値のバラツキの影響を受けない、正しい偏心量Ｅの１／２の値が求められる。
【００８４】
次に、システムコントロール部１６は、トラバースモータ１１の駆動量を求める。内周側レンズシフト許容限度８５をＢとすると、トラバースモータの最適な駆動量は、レンズ平均位置検出信号６９が（Ａ−Ｅ／２）である位置（トラバースモータ駆動閾値６５）から（Ｂ＋Ｅ／２）である位置（トラバースモータ停止閾値６６）まで移動する量である。従って、対物レンズ２１の移動量Ｊは、下記の式で求められる。
Ｊ＝（Ａ−Ｅ／２）−（Ｂ＋Ｅ／２）＝Ａ−Ｂ−Ｅ
【００８５】
外周側レンズシフト許容限度８４であるＡ及び内周側レンズシフト許容限度８５であるＢは、光ヘッド２の構造で決定される固定値である。
システムコントロール部１６は、上記の対物レンズ２１の移動量Ｊに対応するトラバースモータ１１の駆動量を演算する。
対物レンズ２１の移動量Ｊは、トラバースモータ駆動開始点からトラバースモータ駆動終了点までの移動量（例えば実施例１においては、トラバースモータ駆動閾値６５からトラバースモータ停止閾値６６までの移動量）を意味し、レンズシフト量（０の位置からの移動量（極性を有する。））である請求項の記載の対物レンズの移動量と異なる。
【００８６】
トラバースモータ１１は、その駆動量をトラバースモータ駆動部１５にフィードバックする。例えばトラバースモータ１１に取り付けたＦＧ（Frequency Generator）検出器（例えばモータに取り付けられた光学スリットと、固定部に取り付けられた光学スリット及び光学的アイソレータとで構成される。）の出力信号、又はトラバースモータの回転位相検出信号等のパルスをカウントして駆動量を測定する。
トラバースモータ駆動部１５は、トラバースモータ１１の駆動量をシステムコントロール部１６にフィードバックする。
システムコントロール部１６は、上記対物レンズ２１の移動量Ｊに対応する駆動量だけトラバースモータ１１を駆動させた後、トラバースモータ駆動部１５を停止させる。トラバースモータ駆動部１５はトラバースモータ１１を停止させる。これを繰り返す。
【００８７】
トラバースモータ１１が例えばステッピングモータであれば、ステッピングモータに入力したパルス数に基づいてステッピングモータの回転角度を正確に求めることが出来る。
従って、この場合は、ステッピングモータの駆動量をフィードバックする必要がない。
実施例３によって、実施例１と同様の効果が得られる。
【００８８】
実施例３のトラッキング制御装置にモータ回転検出部１７を追加することにより、実施例２と同様の効果が得られる。
又、リバース再生（時間軸上で逆方向に再生すること）時には、最大値ピークホルダ９３に代えて、最小値ピークホルダを使用した同様の構成により、同様の効果が得られる。
【００８９】
《実施例４》
図１７及び図１８等を用いて本発明の実施例４のトラッキング制御装置を説明する。
図１７は本発明の実施例４のトラッキング制御装置の構成図を示す。
１は光ディスク、２は光ヘッド、３はフォーカスエラー検出部、４はフォーカス制御部、５はフォーカスアクチュエータ駆動部、６はスピンドルモータ、７はスピンドルモータ駆動部、８はトラッキングエラー検出部、９はトラッキング制御部、１０はトラッキングアクチュエータ駆動部、１１はトラバースモータ、１２はレンズ位置検出部、１０１はピーク検出部、１５はトラバースモータ駆動部、１６はシステムコントロール部である。
【００９０】
実施例４のトラッキング制御装置は、実施例３のトラッキング制御装置と類似の構成を有する。実施例３のトラッキング制御装置のピーク検出部９１及びレンズ位置比較部９２に代えて、実施例４のトラッキング制御装置がピーク検出部１０１を有する点において、両者は異なる。これ以外の点では、両者は同じである。図１７において、実施例３のトラッキング制御装置のブロックと同一のブロックには同一の符号を付与している。
実施例４の光ヘッド２は実施例３の光ヘッド２と同一の構成を有する。
実施例４のトラッキング制御装置が、実施例３のトラッキング制御装置と異なる点のみを説明する。
【００９１】
図１８はピーク検出部１０１の構成と、ピーク検出部１０１とシステムコントロール部１６との接続関係とを示す。
ピーク検出部１０１は、最大値ピークホルダ９３、最小値ピークホルダ１０３、並びにＡ／Ｄコンバータ９４及び１０４を有する。
最大値ピークホルダ９３は、レンズ位置検出信号３５を入力し、最大値をピークホールドする。
Ａ／Ｄコンバータ９４は、最大値ピークホルダ９３の出力信号（最大値）を８ビットでデジタル化する。デジタル化された最大値の信号Ｆは、システムコントロール部１６に伝送される。
【００９２】
最小値ピークホルダ１０３は、レンズ位置検出信号３５を入力し、最小値をピークホールドする。
Ａ／Ｄコンバータ１０４は、最小値ピークホルダ１０３の出力信号（最小値）を８ビットでデジタル化する。デジタル化された最小値の信号Ｋは、システムコントロール部１６に伝送される。
最大値ピークホルダ９３及び最小値ピークホルダ１０３は、光ディスクの回転周期Ｔより長い期間であって、且つ光スポットが照射する情報トラックの半径方向の移動距離がレンズシフト量の許容量（外周側レンズシフト許容限度８４と内周側レンズシフト許容限度８５との間の範囲）に比べて十分に小さい期間を単位として最大値及び最小値をピークホールドする。
【００９３】
システムコントロール部１６は、実施例３のレンズ位置比較部９２の比較器９５と同一の機能を内蔵する。実施例３と同様に、システムコントロール部１６と別個に、レンズ位置比較部９２の比較器９５を設けても良い。
システムコントロール部１６は、デジタル化された最大値の信号（Ａ／Ｄコンバータ９４の出力信号）Ｆと、固定値Ａである外周側レンズシフト許容限度８４とを比較する。
Ａ／Ｄコンバータ９４の出力信号が外周側レンズシフト許容限度８４より低い状態（Ｆ＜Ａ）から、同レベルの状態又は高い状態（Ｆ≧Ａ）に変化したとき、システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動部１５を駆動開始する。
トラバースモータ駆動部１５はトラバースモータ１１を駆動して対物レンズ２１を外周側に移動させる。レンズ位置検出信号３５は内周側（負方向）に移動する。
【００９４】
システムコントロール部１６は、下記の方法によりトラバースモータ１１の駆動量を決定する。
システムコントロール部１６は、トラバースモータ駆動部１５を停止している期間８６の中の任意のタイミングで、最大値（Ａ／Ｄコンバータ９４の出力信号）Ｆ及び最小値（Ａ／Ｄコンバータ１０４の出力信号）Ｋを同時に入力する。下記の式に基づいて光ディスク１の偏心量Ｅの値を求める。
Ｅ＝Ｆ−Ｋ
【００９５】
次に、システムコントロール部は、トラバースモータの駆動量を求める。内周側レンズシフト許容限度８５をＢとすると、トラバースモータの最適な駆動量は、レンズ平均位置検出信号６９が（Ａ−Ｅ／２）である位置（トラバースモータ駆動閾値６５）から（Ｂ＋Ｅ／２）である位置（トラバースモータ停止閾値６６）まで移動する量である。従って、対物レンズ２１の移動量Ｊは、下記の式で求められる。
Ｊ＝（Ａ−Ｅ／２）−（Ｂ＋Ｅ／２）＝Ａ−Ｂ−Ｅ
外周側レンズシフト許容限度８４であるＡ及び内周側レンズシフト許容限度８５であるＢは、光ヘッド２の構造で決定される固定値である。
システムコントロール部１６は、上記の対物レンズ２１の移動量Ｊに対応するトラバースモータ１１の駆動量を演算する。
【００９６】
トラバースモータ１１は、駆動量をトラバースモータ駆動部１５にフィードバックする。
トラバースモータ駆動部１５は、トラバースモータ１１の駆動量をシステムコントロール部１６にフィードバックする。
システムコントロール部１６は、上記対物レンズ２１の移動量Ｊに対応する駆動量だけトラバースモータ１１を駆動した後、トラバースモータ駆動部１５を停止させる。トラバースモータ駆動部１５はトラバースモータ１１を停止させる。これを繰り返す。
【００９７】
トラバースモータ１１が例えばステッピングモータであれば、ステッピングモータに入力したパルス数に基づいてステッピングモータの回転角度を正確に求めることが出来る。
従って、この場合は、ステッピングモータの駆動量をフィードバックする必要がない。
実施例４によって、実施例１と同様の効果が得られる。
【００９８】
実施例４のトラッキング制御装置にモータ回転検出部１７を追加することにより、実施例２と同様の効果が得られる。
【００９９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、偏心量の異なる光ディスクでも許容レンズシフト範囲を有効に使え、偏心量の少ない光ディスクではトラバースモータの駆動回数を少なくでき、トラバースモータの駆動電力が削減できる。
本発明によれば、消費電力の少ない光ディスク装置のトラッキング制御装置及びトラッキング制御方法を実現出来るという有利な効果が得られる。
【０１００】
本発明によれば、偏心量を正確に検出し、対物レンズを正確にレンズシフト量の許容範囲内で移動させる、消費電力の少ない光ディスク装置のトラッキング制御装置及びトラッキング制御方法を実現出来るという有利な効果が得られる。
本発明によれば、光ディスクの半径位置によって回転数を変える場合においても、短時間に正確な偏心量を検出する消費電力の少ない光ディスク装置のトラッキング制御装置及びトラッキング制御方法を実現出来るという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１のトラッキング制御装置の構成を示すブロック図
【図２】光ヘッドの概略の構成を模式的に示すブロック図
【図３】トラッキングエラー光検出器とトラッキングエラー検出部との構成を模式的に示す図
【図４】トラッキングエラー光検出器とレンズ位置検出部との構成を模式的に示す図
【図５】図５（ａ）は対物レンズ２１が中心位置から移動した時の様子を模式的に示す図、図５（ｂ）は、対物レンズの移動量とレンズ位置検出信号３５のレベルとの関係を示す図
【図６】本発明の実施例１のレンズ位置比較部の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施例１の偏心量検出部の構成を示すブロック図
【図８】実施例のトラッキング制御装置における、図８（ａ）は光ディスクが少し偏心して回転する場合のレンズ位置検出信号（レンズシフト量）の変化の様子を示す図、図８（ｂ）は図８（ａ）の一部を模式的に拡大した図
【図９】本発明の実施例２のトラッキング制御装置の構成を示すブロック図
【図１０】対物レンズのレンズシフト量（偏心成分を含む。）とスピンドルモータの回転との関係を示す概念図
【図１１】従来例のトラッキング制御装置の構成を示すブロック図
【図１２】図１２（ａ）は記録（又は再生）時間と光ディスク上の光スポットの位置との関係を示す図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の一部を模式的に拡大した図
【図１３】図１３（ａ）は光ディスク１が最も偏心して回転する場合のレンズ位置検出信号（レンズシフト量）の変化の様子を示す図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）の一部を模式的に拡大した図
【図１４】従来例のトラッキング制御装置における、図１４（ａ）は光ディスクが少し偏心して回転する場合のレンズ位置検出信号（レンズシフト量）の変化の様子を示す図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）の一部を模式的に拡大した図
【図１５】本発明の実施例３のトラッキング制御装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施例３のピーク検出部及びレンズ位置比較部の構成と、これらとシステムコントロール部との接続関係とを示すブロック図
【図１７】本発明の実施例４のトラッキング制御装置の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の実施例４のピーク検出部の構成と、ピーク検出部とシステムコントロール部との接続関係とを示すブロック図
【符号の説明】
１      光ディスク
２      光ヘッド
３      フォーカスエラー検出部
４      フォーカス制御部
５      フォーカスアクチュエータ駆動部
６      スピンドルモータ
７      スピンドルモータ駆動部
８      トラッキングエラー検出部
９      トラッキング制御部
１０    トラッキングアクチュエータ駆動部
１１    トラバースモータ
１２    レンズ位置検出部
１３    偏心量検出部
１４、１８、９２    レンズ位置比較部
１５    トラバースモータ駆動部
１６    システムコントロール部
１７    モータ回転数検出部
２１    対物レンズ
２２    フォーカスアクチュエータ
２３    支持バネ
２４    トラッキングアクチュエータ
２５    半導体レーザ
２６    コリメータレンズ
２７    波長板
２８、２９    ビームスプリッタ
３０    シリンドリカルレンズ
３１    フォーカスエラー光検出器
３２    トラッキングエラー光検出器
３３、３４    加算器
６１    低域通過フィルタ（ＬＰＦ）
６２、７４、９４、１０４    Ａ／Ｄコンバータ
６３、６４、９５    比較器
７１、９３    最大値ピークホルダ
７２、１０３    最小値ピークホルダ
７３    減算器
９１、１０１    ピーク検出部
【図１】
0003810272.tif 000002
【図２】
0003810272.tif 000003
【図３】
0003810272.tif 000004
【図４】
0003810272.tif 000005
【図５】
0003810272.tif 000006
【図６】
0003810272.tif 000007
【図７】
0003810272.tif 000008
【図８】
0003810272.tif 000009
【図９】
0003810272.tif 000010
【図１０】
0003810272.tif 000011
【図１１】
0003810272.tif 000012
【図１２】
0003810272.tif 000013
【図１３】
0003810272.tif 000014
【図１４】
0003810272.tif 000015
【図１５】
0003810272.tif 000016
【図１６】
0003810272.tif 000017
【図１７】
0003810272.tif 000018
【図１８】
0003810272.tif 000019