JP2000260042A - 光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高価なキャリッジ駆動系を用いることなく、
安定した制御の下に、対物レンズ変位を低く抑える。 【解決手段】 トラッキングサーボによる微小変位量に
応じた制御電圧でキャリッジ送りサーボ手段１３により
キャリッジ全体を移送させることを基本とするが、この
際、加算器１７により矩形波電圧を加算すると、キャリ
ッジは起動電圧よりずっと低い電圧で動き始め、しか
も、動きが滑らかになる。これは、矩形波電圧の付加に
よりキャリッジ駆動モータがごく微小量で振動し、静摩
擦の影響が緩和されて動摩擦状態に近くなるためと考え
られる。この結果、少ないレンズ変位に応じた駆動電圧
でキャリッジを移送させることができ、レンズトラッキ
ング中のレンズ変位が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク装置、
特に記録可能な光ディスク装置におけるキャリッジ送り
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、この種の光ディスク装置、例えば
光ディスク再生装置においては、光ピックアップの対物
レンズをトラッキングコイルで駆動させることにより光
ディスクのスパイラル状（螺旋状）のトラックをトレー
スさせている。しかし、対物レンズの光ピックアップ内
におけるトラッキングサーボの可動範囲は狭く、光ディ
スクの最内周から最外周までの全範囲を動いてカバーす
ることはできない。

【０００３】そこで、図９に示すようなサーボ回路を光
ピックアップを搭載したキャリッジ全体の送りサーボ系
として構成し、上述の光ピックアップ内での対物レンズ
のトラッキングサーボと併用することにより、光ディス
クの全範囲のトラックを適確にトレースさせるのが一般
的である（例えば、特開平８−３６７５９号公報中の従
来技術参照）。図９中に示す送りモータ１としては、キ
ャリッジ全体を光ディスクに対して半径方向に送るため
のサーボモータが用いられる。また、図中、２はトラッ
キングドライブ信号が入力される入力端子であり、この
入力端子２から入力されたトラッキングドライブ信号は
トラッキングドライブアンプ３を通してトラッキングコ
イル４に供給される。このトラッキングコイル４は光ピ
ックアップの対物レンズを磁気的にトラッキング方向
（トラックと直交する方向）に駆動させる。また、トラ
ッキングドライブ信号はＬＰＦ（低域通過フィルタ）５
にも入力され、このＬＰＦ５の出力は送りドライブアン
プ６を通して送りモータ１に供給される。

【０００４】図９に示すようなサーボ回路において、光
ピックアップの対物レンズを介して光ビームを光ディス
クの情報記録面に照射して光ディスクに記録されている
情報を再生する場合に、対物レンズはトラックをトレー
スしていくが、時間の経過とともにトラッキングコイル
４には直流成分が発生する。この直流成分はＬＰＦ５で
取り出され、送りドライブアンプ６で増幅されて送りモ
ータ１を駆動する。この動作により、トラッキングコイ
ル４に発生した直流成分がなくなる、というものであ
る。

【０００５】また、光ピックアップを搭載したキャリッ
ジをディスク半径方向に移送させるキャリッジ駆動系の
構成としては、ねじ・ギヤ系により構成されたものもあ
る。例えば、特開平９−２８８８７２号公報例によれ
ば、キャリッジを移送させる場合、駆動モータを回転駆
動とさせると、ウォームシャフトが回転し、このウォー
ムシャフトの回転により第２の伝達ギヤが回転し、この
第２の伝達ギヤにより第１の伝達ギヤが回転する。この
第１の伝達ギヤが回転するとラックが移動することで、
キャリッジを一対のガイド軸に沿って移送させる構成で
ある。即ち、ラックはキャリッジをスパイラルの進行に
伴い光ディスクの中心孔側又は外周部側に移送させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、光ピック
アップを搭載したキャリッジは、ねじ・ギヤ系により構
成された駆動系によりディスク半径方向に移送される。
ここに、微小トラッキングは対物レンズの変位により行
われるが、トラッキングのために対物レンズが中心位置
から変位すると、出射光量が低下したり反射光の受光素
子上での光量がアンバランスになったりするので好まし
くない。このレンズ変位量の許容値は、一般的に再生専
用光ディスク装置の場合であれば３００μｍ程度ある
が、記録可能な光ディスク装置の場合には記録パワーの
低下の問題や記録中のアドレス信号検出が困難になる、
等の点から、僅か１００μｍ程度しか許容されない。

【０００７】ここに、ねじ・ギヤ系により構成された駆
動系によりキャリッジを移送させると、静摩擦が大きい
ため、モータ駆動電圧が或る電圧（起動電圧）以下では
全く動かず、起動電圧を超えると、一気に動く性質があ
る。キャリッジが動くとレンズ変位が減るため、キャリ
ッジ駆動電圧は下がり、キャリッジは停止する。この繰
返しにより、キャリッジは全体としてゆっくり移送され
る。

【０００８】このような動作において、レンズ変位を小
さく抑えるためには、小さいレンズ変位で、キャリッジ
駆動電圧が起動電圧を超えるようにサーボ系を設計する
必要がある。しかし、起動電圧を超えて一気に動く量が
大きいと、動きすぎてしまい、逆向きのレンズ変位が生
じてしまう。この逆変位分のキャリッジ駆動電圧がまた
起動電圧より大きいと、キャリッジはすぐ逆向きに動い
てしまう。これが繰返されると、発振状態となり動作が
不安定となる。

【０００９】ちなみに、キャリッジ駆動系をボイスコイ
ルモータのような摩擦の少ない機構で構成すればこのよ
うな問題はないが、ボイスコイルモータで構成すると一
般に高価であり、かつ、消費電力も大きくなり、時代の
要請に反する。

【００１０】そこで、本発明は、高価なキャリッジ駆動
系を用いることなく、安定した制御の下に、レンズ変位
を低く抑えることができる光ディスク装置におけるキャ
リッジ送り制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光ディスクの螺旋状のトラックに対して光ビームを照射
する光ピックアップを搭載したキャリッジ全体を螺旋の
進行に伴ってその螺旋進行方向に移送させる光ディスク
装置におけるキャリッジ送り制御装置において、前記光
ビームを前記キャリッジに対して相対的に前記トラック
と直交する方向に微小変位させてその光ビームを前記ト
ラック上に位置付けるトラッキングサーボ手段と、前記
微小変位量に応じた制御電圧と所定振幅の交流電圧とを
加算してキャリッジ駆動系を駆動させて前記キャリッジ
全体を移送させるキャリッジ送りサーボ手段と、を備え
る。

【００１２】従って、所定振幅の交流電圧を加えること
でキャリッジの起動がスムーズになるため、少ないレン
ズ変位に応じた駆動電圧でキャリッジを移送させること
ができ、レンズトラッキング中のレンズ変位を小さくす
ることができる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置におい
て、前記交流電圧の所定振幅は、前記キャリッジ駆動系
の起動電圧より小さい。

【００１４】従って、加える交流電圧によってキャリッ
ジが大きく動くことがなく、トラッキング制御が安定す
る。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置に
おいて、前記交流電圧の周波数は、前記キャリッジ送り
サーボ手段の制御帯域より高い。

【００１６】従って、加える交流電圧によってキャリッ
ジが大きく動くことがなく、トラッキング制御が安定す
る。

【００１７】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装
置において、データ記録・再生速度を可変させるために
前記光ディスクの回転数を可変させる回転制御系を備
え、前記キャリッジ送りサーボ手段は前記光ディスクの
回転数が所定値より大きいときには前記交流電圧を加算
しない。

【００１８】従って、加える交流電圧の周波数と回転駆
動用の周波数とが近くなることがなく、安定した制御と
なる。

【００１９】請求項５記載の発明は、光ディスクの螺旋
状のトラックに対して光ビームを照射する光ピックアッ
プを搭載したキャリッジ全体を螺旋の進行に伴ってその
螺旋進行方向に移送させる光ディスク装置におけるキャ
リッジ送り制御装置において、前記光ビームを前記キャ
リッジに対して相対的に前記トラックと直交する方向に
微小変位させてその光ビームを前記トラック上に位置付
けるトラッキングサーボ手段と、データ記録・再生速度
を可変させるために前記光ディスクの回転数を可変させ
る回転制御系と、前記微小変位量に応じた制御電圧でキ
ャリッジ駆動系を駆動させて前記キャリッジ全体を移送
させるとともに前記光ディスクの回転数が所定範囲の場
合において前記微小変位量に応じた制御電圧の絶対値が
所定範囲内のときにはその制御量をゼロとするキャリッ
ジ送りサーボ手段と、を備える。

【００２０】従って、特に光ディスクの回転数が高速域
となる所定範囲内でのキャリッジ送りがスムーズとな
り、小さいレンズ変位でトラッキングさせることができ
る。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項５記載の光
ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置におい
て、前記キャリッジ送りサーボ手段は、前記微小変位量
に応じた制御電圧と所定振幅の交流電圧とを加算して前
記キャリッジ駆動系を駆動させて前記キャリッジ全体を
移送させる。

【００２２】従って、所定振幅の交流電圧を加えること
でキャリッジの起動がスムーズになるため、少ないレン
ズ変位に応じた駆動電圧でキャリッジを移送させること
ができ、小さいレンズ変位でトラッキングさせることが
できる。

【００２３】請求項７記載の発明は、請求項６記載の光
ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置におい
て、前記キャリッジ送りサーボ手段は、前記光ディスク
の回転数が所定範囲でない場合においては前記微小変位
量に応じた制御電圧と所定振幅の交流電圧とを加算す
る。

【００２４】従って、特に光ディスクの回転数が低速域
となる所定範囲外でのキャリッジ送りがスムーズとな
り、小さいレンズ変位でトラッキングさせることができ
る。

【００２５】請求項８記載の発明は、請求項６又は７記
載の光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置に
おいて、前記交流電圧の所定振幅は、前記キャリッジ駆
動系の起動電圧より小さい。

【００２６】従って、加える交流電圧によってキャリッ
ジが大きく動くことがなく、トラッキング制御が安定す
る。

【００２７】請求項９記載の発明は、請求項６，７又は
８記載の光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装
置において、前記交流電圧の周波数は、前記キャリッジ
送りサーボ手段の制御帯域より高い。

【００２８】従って、加える交流電圧によってキャリッ
ジが大きく動くことがなく、トラッキング制御が安定す
る。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１ない
し図８に基づいて説明する。本実施の形態のキャリッジ
送り制御装置は、ＣＤ（コンパクトディスク）装置を始
めとする光ディスク装置全般に適用し得るが、特にＤＶ
Ｄ（デジタルビデオディスク）装置等の記録可能な光デ
ィスク装置への適用に適したものである。

【００３０】図１は光ディスク装置において特に図示し
ないが光ピックアップを搭載したキャリッジを光ディス
クの半径方向に移送させるためのキャリッジ駆動系の主
体をなすキャリッジ駆動モータや光ピックアップにおけ
る対物レンズをトラックに直交する方向に変位させるト
ラッキングアクチュエータ（通常は、トラッキングコイ
ル）を駆動させるための制御系の構成例を示すブロック
図である。ここに、対象となる光ディスクにおいては、
トラックがスパイラル状（螺旋状）に連続して形成され
ており、キャリッジをディスク半径方向に移送させるこ
とは、トラックをトレースする光ビームを螺旋の進行に
伴ってその螺旋進行方向（つまり、トラック直交方向）
に移送させることを意味する。

【００３１】まず、トラッキング誤差信号ＴＥが入力さ
れてトラッキングサーボ手段を構成するトラッキングサ
ーボ回路（ＴｒＣｔｌ）１１が設けられている。トラッ
キング誤差信号ＴＥは、光ビームが光ディスクのトラッ
ク中心上に位置するときに“０”、光ビームがトラック
中心からトラック直交方向（半径方向）にずれるとその
ずれ量に応じた正負電圧が得られる信号であり、その生
成は公知の光学系や分割受光素子、加減算回路などを用
いてプッシュプル法などにより行われるので、詳細は省
略する。一般的には、トラッキング誤差信号ＴＥは光ビ
ームとトラックの半径方向の相対移動に伴ってトラック
ピッチを周期とする正弦波又はのこぎり波状の信号とな
る。このようなトラッキング誤差信号ＴＥが入力される
トラッキングサーボ回路１１は、このトラッキング誤差
信号ＴＥに応じてドライバ（Ｄｒｖ１）１２を通してト
ラッキングアクチュエータに対してトラッキングアクチ
ュエータ駆動信号ＴｒＤｒｖを出力することで、対物レ
ンズをトラック直交方向に微小変位させる。これによ
り、対物レンズはトラッキング誤差信号ＴＥが“０”と
なるように、即ち、光ビームをトラック中心上に位置付
けるように制御する。ここに、トラッキングサーボ回路
１１の具体的な構成は公知であるので特に説明しない
が、ゲイン要素、位相補償のためのフィルタ要素等を含
んで構成される。この場合、アナログ回路で構成しても
よく、或いは、Ａ／Ｄコンバータ、ＤＳＰ（デジタル信
号処理回路）、Ｄ／Ａコンバータ等による論理回路によ
り構成してもよい。また、ドライバ１２はトラッキング
アクチュエータを駆動するためのパワーアンプである。

【００３２】また、トラッキングサーボ回路１１から出
力されるトラッキングアクチュエータ駆動信号ＴｒＤｒ
ｖが入力されてキャリッジ送りサーボ手段を構成するキ
ャリッジサーボ回路（ＣｒＣｔｌ）１３が設けられてい
る。なお、キャリッジサーボ回路１３に対するトラッキ
ングアクチュエータ駆動信号ＴｒＤｒｖの入力は、ドラ
イバ１２の前段側から行なうようにしているが、破線で
示すように、ドライバ１２の後段側から（即ち、トラッ
キングアクチュエータに対する信号と同一）行なうよう
にしてもよい。ドライバ１２を経るか否かは、ゲインが
違うだけで信号としては等価的であるためである。

【００３３】ここに、前述のトラッキングアクチュエー
タ駆動信号ＴｒＤｒｖは、低域（およそ数１０Ｈｚ以
下。トラッキングアクチュエータがばね支持系のとき、
１次共振周波数より低域側）では、アクチュエータ移動
量、即ち、対物レンズ変位に比例する信号である。キャ
リッジサーボ回路１３はこのトラッキングアクチュエー
タ駆動信号ＴｒＤｒｖの低域成分がゼロとなるようにド
ライバ（Ｄｒｖ２）１４を介してキャリッジ駆動モータ
を駆動させてキャリッジ全体を光ディスク半径方向に移
送させる。キャリッジサーボ回路１３は図２に示すよう
な折れ線周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３、ゲインＧ１，Ｇ２な
る主要特性を持つＬＰＦ（低域通過フィルタ）の機能を
持つように構成されている。従って、対物レンズがトラ
ックのトレースに伴ってトラックのスパイラルの進行方
向（外向きスパイラルであれば、中心から外周へ向けた
半径方向）に変位してくると、トラッキングアクチュエ
ータ駆動信号ＴｒＤｒｖの低域成分が増加してくる。す
ると、キャリッジサーボ回路１３では低域成分が通過す
るので、キャリッジ駆動信号ＣｒＤｒｖが増加し、キャ
リッジ駆動モータが駆動されてキャリッジが移動する。
キャリッジが移動すると、キャリッジに対する対物レン
ズの相対変位が減少するので、トラッキングアクチュエ
ータ駆動信号ＴｒＤｒｖの低域成分も減少することとな
る。トラッキングアクチュエータ駆動信号ＴｒＤｒｖの
低域成分が減少すると、キャリッジ駆動信号ＣｒＤｒｖ
が減少し、遂には、キャリッジの移動が止まる。これを
繰返して、キャリッジは光ビームのトラックイレースに
伴ってトラックスパイラルの進行方向に移動する。

【００３４】キャリッジサーボ回路１３の主要なフィル
タ特性（折れ線周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３、ゲインＧ１，
Ｇ２）は可変可能なことが望ましい。ＣＤ装置やＤＶＤ
装置では、外部装置（一般には、ホストコンピュータ）
からの指令によってデータの記録・再生速度を複数段階
に設定できるのが普通である。回転数が違えば、スパイ
ラルの進行速度、即ち、キャリッジの移動速度が違うの
で、各々の速度設定に対して望ましいキャリッジサーボ
特性を得るためにはキャリッジサーボ回路１３のフィル
タ特性が可変できることが好ましい。この点、最近で
は、キャリッジサーボ回路１３部分をＤＳＰで構成する
のが普通であるので、ＤＳＰ内ではフィルタ特性はデジ
タルフィルタの係数を変えることで簡単に可変できる。
係数はシステム全体を制御するマイクロコンピュータＭ
ＰＵ１５からのコマンドにより任意に設定可能である。

【００３５】このような基本的な構成に加えて、本実施
の形態では、キャリッジサーボ回路１３の出力部分に対
してトラッキングアクチュエータによる対物レンズの微
小変位量に応じた制御電圧と所定振幅の交流電圧とを加
算してキャリッジ駆動信号ＣｒＤｒｖを生成するための
構成が付加されている。具体的には、キャリッジサーボ
回路１３とドライバ１４との間に、不感帯要素（Ｄead
Ｚone）１６、加算器１７が付加されている。加算器１
７の一方の入力は不感帯要素１６側からの出力とされ、
他方の入力は発振器（ＯＳＣ）１８からの所定振幅の交
流電圧である一定周波数の矩形波電圧とされている。

【００３６】不感帯要素１６はその入力信号（キャリッ
ジサーボ回路１３の出力）が図３に示すように或る閾値
レベルＶｔｈの範囲内にあるときには出力をゼロとし、
閾値レベルＶｔｈの範囲外の場合に入力に比例した信号
を出力する入出力特性を有する機能要素であり、ＭＰＵ
１５からの許可指令信号ＥＮによってその不感帯動作を
オン・オフできる。許可指令信号ＥＮが不許可（＝０）
であれば不感帯動作がオフとなって入力信号のレベルに
関わらずそのまま比例した信号を出力する。

【００３７】このような不感帯要素１６もＤＳＰ内で構
成されることが多い。この場合、ＤＳＰ内部のロジック
例を示すと、 if(EN=0) then output=input ；動作が不許可なら出力は入力と同じ else if(abs(input)>Ｖth) then；動作が許可で入力の絶対値がＶth以上なら output=input ；出力＝入力 else ；動作が許可で入力の絶対値がＶth以下なら output=０ ；出力＝０ end if のようになる。

【００３８】一定周波数の矩形波電圧を生成する発振器
１８も、ＭＰＵ１５からの許可指令信号ＯＮによってそ
の出力のオン・オフが制御される。この矩形波電圧の周
波数は、キャリッジサーボ回路１３によるキャリッジサ
ーボの制御帯域ｆ２より高いことが望ましい。また、矩
形波電圧の振幅は、ドライバ１４の出力、即ち、キャリ
ッジ駆動モータの駆動電圧換算でその起動電圧に達しな
い程度が好ましい。

【００３９】この発振器１８からの矩形波電圧は加算器
１７により不感帯要素１６からの出力（キャリッジサー
ボ制御信号）と加算され、ドライバ１４を通してキャリ
ッジ駆動モータに供給され、ギヤ系等を介してキャリッ
ジが移動する。一般に、ギヤ等の静摩擦が大きい機構系
を駆動するモータの駆動電圧を次第に大きくしていくと
駆動力が静摩擦より小さい領域ではモータは全く動か
ず、静摩擦を超えると動き始める。この動き始める駆動
電圧を起動電圧という。

【００４０】いま、仮に、不感帯要素１６を不許可（ス
ルー）にし、発振器１８による矩形波電圧も加算せず
に、従来通りのキャリッジ駆動信号ＣｒＤｒｖとした場
合、このキャリッジ駆動信号ＣｒＤｒｖが起動電圧を超
えると、キャリッジが動き始める。動き始めると、キャ
リッジは或る程度急激に動く。このキャリッジの動きに
よってレンズ変位が小さくなるとキャリッジ駆動信号Ｃ
ｒＤｒｖが小さくなってキャリッジは停止する。しか
し、キャリッジが停止する条件は、摩擦やその他の抗力
によって違う。例えば、モータの電磁中立点がモータ回
転内に幾つかあるとか、機構系の摩擦ばらつき等の影響
で異なってくる。この停止条件がうまく成立しないと、
キャリッジは動きすぎて、対物レンズが逆に変位してし
まい、不安定になりやすい。また、動き始めてからの動
摩擦が、一般に、静摩擦よりも小さいため、キャリッジ
が急激に動いてしまいやすい、という性質も不安定要因
となる。

【００４１】この点、発振器１８による矩形波電圧を加
算すると、キャリッジは起動電圧よりずっと低い電圧で
動き始め、しかも、動きが滑らかになることが判明した
ものである。これは、矩形波電圧の付加によりキャリッ
ジ駆動モータがごく微小量で振動し、静摩擦の影響が緩
和されて動摩擦状態に近くなるため、と考えられる。こ
の微小振動の量は、キャリッジが明らかに大きく動いて
はかえってトラッキングサーボにとって外乱になるた
め、キャリッジ起動電圧より小さくした方がよい。ま
た、矩形波電圧の周波数もキャリッジ駆動系が大きく動
ける周波数域（一般に、１０Ｈｚ以下である）よりも高
い周波数にした方が振動量を小さくできるので好まし
い。何れにしても、微小振動によってトラッキングサー
ボに影響を与えない程度の駆動条件がよい。

【００４２】図４に矩形波電圧を加算した場合のオシロ
スコープによる実測波形例を示す。図４の横軸である時
間軸は５０ｍｓ／ｄｉｖであり、（ａ）はトラッキング
誤差信号ＴＥ（縦軸は０．５Ｖ／ｄｉｖ）、（ｂ）は図
示しない測定系で測定したレンズ変位ＬＰ（縦軸は１０
０ｍＶ／ｄｉｖ）、（ｃ）はキャリッジ駆動信号ＣｒＤ
ｒｖ（縦軸は０．５Ｖ／ｄｉｖ）を各々示している。

【００４３】図４において、波形前半１００ｍｓの部分
はアクセス動作を示しており、本発明の趣旨とは無関係
である。１００ｍｓ経過以降がトラッキング状態となっ
ている。即ち、トラッキング誤差信号ＴＥはほぼ０レベ
ルで推移する。このとき、レンズ変位ＬＰは約５０ｍｓ
周期で動いているが、これは、光ディスクのトラックが
偏心しているためである。従って、偏心はおよそ１００
μｍ（ｐ−ｐ）であることが判る。トラッキング状態で
は、偏心相当のレンズ変位によって、５０ｍｓ周期のキ
ャリッジ駆動信号ＣｒＤｒｖが発生しているが、このよ
うな低周波数域では小さいレベルになるようにキャリッ
ジサーボ回路１３のフィルタ特性が設定されているの
で、キャリッジは動かない。このようなキャリッジ駆動
信号ＣｒＤｒｖにはさらに発振器１８により生成された
１０ｍｓ周期の矩形波電圧が加算されている。その量
（振幅）は０．２Ｖｐ−ｐ程度であり、キャリッジ起動
電圧（約０．４Ｖ）より小さい。

【００４４】次に、発振器１８による矩形波電圧の加算
なし、不感帯要素１６による不感帯なし（スルー）の場
合（つまり、従来例方式の場合）の動作波形例を図５に
示し、図４に準じた矩形波電圧の加算ありの場合の動作
波形例を図６に示す。これらの図において、横軸である
時間軸は１ｓｅｃ／ｄｉｖであり、（ａ）はトラッキン
グ誤差信号ＴＥ（縦軸は０．５Ｖ／ｄｉｖ）、（ｂ）は
図示しない測定系で測定したレンズ変位ＬＰ（縦軸は１
００ｍＶ／ｄｉｖ）、（ｃ）はキャリッジ駆動信号Ｃｒ
Ｄｒｖ（縦軸は０．５Ｖ／ｄｉｖ）を各々示している。
なお、図５中の（ｂ）（ｃ）間に示す波形例は無視す
る。これらの図において、１秒付近と７秒付近との急激
な変化を示す波形はアクセス動作を示している。これら
の図に示す波形を比較すると、従来例方式を示す図５に
あっては、真ん中当たりの丸で囲って示す部分でキャリ
ッジが大きく動き、またすぐ戻るなど、不安定な動きを
呈しており、これによるレンズ変位ＬＰは許容値１００
μｍを超えている。これに対して、図６の場合には矩形
波電圧が加算されているためキャリッジは極めてスムー
ズに動き、レンズ変位ＬＰにはトラックの偏心による揺
らぎ分しか観測されないことが判る。

【００４５】また、本実施の形態では、ＭＰＵ１５には
データ記録・再生速度を可変させるために光ディスクの
回転速度（回転数）を可変させるための回転制御系（Ｒ
ｏｔＣｔｌ）１９が接続されている。これにより、光デ
ィスクの回転速度を複数段階に設定することができ、ホ
ストコンピュータからの速度設定要求にも応えることが
できる。例えば、ＣＤでは標準速度（１ｘとする）で約
５００ｒｐｍで、これを基準に２ｘ（＝１０００ｒｐ
ｍ）、４ｘ（＝２０００ｒｐｍ）、６ｘ（＝３０００ｒ
ｐｍ）、８ｘ（＝４０００ｒｐｍ）などと設定できる。

【００４６】６ｘ，８ｘのような高速で光ディスクを回
転させる場合、矩形波加算を行なわなくてもトラックの
スパイラル進行速度が速いため、スムーズにキャリッジ
が動く。また、逆に矩形波電圧を加算していると高速回
転では矩形波電圧の周波数と光ディスクの回転周波数と
が近くなるので、不安定になる可能性がある。従って、
高速回転する回転数設定（回転数が所定値より大きいと
き）には、矩形波電圧を加算しないようにＭＰＵ１５に
よって発振器１８に対する許可指令信号ＯＮが制御され
る。また、高速回転の場合、不感帯要素１６に関して
は、許可指令信号ＥＮをオンにすると（不感帯あり）、
キャリッジの動きがさらにスムーズになり、レンズ変位
ＬＰを小さくすることができる。例えば、図７は適用速
度が８ｘの場合において、発振器１８による矩形波電圧
の加算なし、不感帯要素１６による不感帯ありの場合の
動作波形例を図５に示している。図７において、横軸で
ある時間軸は１ｓｅｃ／ｄｉｖであり、（ａ）はトラッ
キング誤差信号ＴＥ（縦軸は０．５Ｖ／ｄｉｖ）、
（ｂ）は図示しない測定系で測定したレンズ変位ＬＰ
（縦軸は１００ｍＶ／ｄｉｖ）、（ｃ）はキャリッジ駆
動信号ＣｒＤｒｖ（縦軸は０．５Ｖ／ｄｉｖ）を示して
おり、スムーズに動いているのが判る。なお、図７中の
（ｂ）（ｃ）間に示す波形例は無視する。

【００４７】一方、４ｘのような回転速度が所定範囲内
でない場合（低速の場合）において、不感帯要素１６に
よる不感帯ありとすると（矩形波電圧の加算なし）、図
８に示す動作波形例中に丸を付けて示す部分のようにキ
ャリッジが急激に動くため、トラッキングが乱れを生じ
てしまう。図８において、横軸である時間軸は１ｓｅｃ
／ｄｉｖであり、（ａ）はトラッキング誤差信号ＴＥ
（縦軸は０．５Ｖ／ｄｉｖ）、（ｂ）は図示しない測定
系で測定したレンズ変位ＬＰ（縦軸は１００ｍＶ／ｄｉ
ｖ）、（ｃ）はキャリッジ駆動信号ＣｒＤｒｖ（縦軸は
０．５Ｖ／ｄｉｖ）を示している。なお、図８中の
（ｂ）（ｃ）間に示す波形例は無視する。特にトラッキ
ング誤差信号ＴＥにおいても信号に乱れを生ずる。従っ
て、この場合には不感帯要素１６による不感帯なし（ス
ルー）とするのがよい。

【００４８】従って、これらを総合的に考慮すると、キ
ャリッジサーボ回路１３のフィルタ特性（周波数ｆ１，
ｆ２、ゲインＧ１，Ｇ２）、不感帯要素１６のあり／な
し、矩形波電圧の加算のあり／なしを、光ディスクに対
する適用速度（回転数）別に、表１に示すように、ＭＰ
Ｕ１５で設定すれば、各々の条件に応じた最適なトラッ
キング制御が可能となるといえる。

【００４９】

【表１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、所定振幅
の交流電圧を加えることでキャリッジの起動がスムーズ
になるため、少ないレンズ変位に応じた駆動電圧でキャ
リッジを移送させることができ、レンズトラッキング中
のレンズ変位を小さくすることができる。

【００５０】請求項２記載の発明によれば、加える交流
電圧によってキャリッジが大きく動くことがなく、トラ
ッキング制御を安定させることができる。

【００５１】請求項３記載の発明によれば、加える交流
電圧によってキャリッジが大きく動くことがなく、トラ
ッキング制御を安定させることができる。

【００５２】請求項４記載の発明によれば、加える交流
電圧の周波数と回転駆動用の周波数とが近くなることが
なく、安定した制御を行なえる。

【００５３】請求項５記載の発明によれば、特に光ディ
スクの回転数が高速域となる所定範囲内でのキャリッジ
送りがスムーズとなり、小さいレンズ変位でトラッキン
グさせることができる。

【００５４】請求項６記載の発明によれば、所定振幅の
交流電圧を加えることでキャリッジの起動がスムーズに
なるため、少ないレンズ変位に応じた駆動電圧でキャリ
ッジを移送させることができ、小さいレンズ変位でトラ
ッキングさせることができる。

【００５５】請求項７記載の発明によれば、特に光ディ
スクの回転数が低速域となる所定範囲外でのキャリッジ
送りがスムーズとなり、小さいレンズ変位でトラッキン
グさせることができる。

【００５６】請求項８記載の発明によれば、加える交流
電圧によってキャリッジが大きく動くことがなく、トラ
ッキング制御を安定させることができる。

【００５７】請求項９記載の発明によれば、加える交流
電圧によってキャリッジが大きく動くことがなく、トラ
ッキング制御を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図２】キャリッジサーボ回路のＬＰＦ特性を示す特性
図である。

【図３】不感帯要素の入出力特性を示す特性図である。

【図４】矩形波電圧を加算した場合のＴＥ，ＬＰ，Ｃｒ
Ｄｒｖを示す波形図である。

【図５】不感帯なし、矩形波電圧の加算なしの場合のＴ
Ｅ，ＬＰ，ＣｒＤｒｖを示す波形図である。

【図６】不感帯なし、矩形波電圧の加算ありの場合のＴ
Ｅ，ＬＰ，ＣｒＤｒｖを示す波形図である。

【図７】適用速度８ｘで不感帯あり、矩形波電圧の加算
なしの場合のＴＥ，ＬＰ，ＣｒＤｒｖを示す波形図であ
る。

【図８】適用速度４ｘで不感帯あり、矩形波電圧の加算
なしの場合のＴＥ，ＬＰ，ＣｒＤｒｖを示す波形図であ
る。

【図９】従来例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１ トラッキングサーボ手段 １３ キャリッジ送りサーボ手段 １９ 回転制御系

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクの螺旋状のトラックに対して
   光ビームを照射する光ピックアップを搭載したキャリッ
   ジ全体を螺旋の進行に伴ってその螺旋進行方向に移送さ
   せる光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置に
   おいて、 前記光ビームを前記キャリッジに対して相対的に前記ト
   ラックと直交する方向に微小変位させてその光ビームを
   前記トラック上に位置付けるトラッキングサーボ手段
   と、前記微小変位量に応じた制御電圧と所定振幅の交流
   電圧とを加算してキャリッジ駆動系を駆動させて前記キ
   ャリッジ全体を移送させるキャリッジ送りサーボ手段
   と、を備えることを特徴とする光ディスク装置における
   キャリッジ送り制御装置。
2. 【請求項２】 前記交流電圧の所定振幅は、前記キャリ
   ッジ駆動系の起動電圧より小さいことを特徴とする請求
   項１記載の光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記交流電圧の周波数は、前記キャリッ
   ジ送りサーボ手段の制御帯域より高いことを特徴とする
   請求項１又は２記載の光ディスク装置におけるキャリッ
   ジ送り制御装置。
4. 【請求項４】 データ記録・再生速度を可変させるため
   に前記光ディスクの回転数を可変させる回転制御系を備
   え、 前記キャリッジ送りサーボ手段は前記光ディスクの回転
   数が所定値より大きいときには前記交流電圧を加算しな
   いことを特徴とする請求項１，２又は３記載の光ディス
   ク装置におけるキャリッジ送り制御装置。
5. 【請求項５】 光ディスクの螺旋状のトラックに対して
   光ビームを照射する光ピックアップを搭載したキャリッ
   ジ全体を螺旋の進行に伴ってその螺旋進行方向に移送さ
   せる光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置に
   おいて、 前記光ビームを前記キャリッジに対して相対的に前記ト
   ラックと直交する方向に微小変位させてその光ビームを
   前記トラック上に位置付けるトラッキングサーボ手段
   と、データ記録・再生速度を可変させるために前記光デ
   ィスクの回転数を可変させる回転制御系と、前記微小変
   位量に応じた制御電圧でキャリッジ駆動系を駆動させて
   前記キャリッジ全体を移送させるとともに前記光ディス
   クの回転数が所定範囲の場合において前記微小変位量に
   応じた制御電圧の絶対値が所定範囲内のときにはその制
   御量をゼロとするキャリッジ送りサーボ手段と、を備え
   ることを特徴とする光ディスク装置におけるキャリッジ
   送り制御装置。
6. 【請求項６】 前記キャリッジ送りサーボ手段は、前記
   微小変位量に応じた制御電圧と所定振幅の交流電圧とを
   加算して前記キャリッジ駆動系を駆動させて前記キャリ
   ッジ全体を移送させることを特徴とする請求項５記載の
   光ディスク装置におけるキャリッジ送り制御装置。
7. 【請求項７】 前記キャリッジ送りサーボ手段は、前記
   光ディスクの回転数が所定範囲でない場合においては前
   記微小変位量に応じた制御電圧と所定振幅の交流電圧と
   を加算することを特徴とする請求項６記載の光ディスク
   装置におけるキャリッジ送り制御装置。
8. 【請求項８】 前記交流電圧の所定振幅は、前記キャリ
   ッジ駆動系の起動電圧より小さいことを特徴とする請求
   項６又は７記載の光ディスク装置におけるキャリッジ送
   り制御装置。
9. 【請求項９】 前記交流電圧の周波数は、前記キャリッ
   ジ送りサーボ手段の制御帯域より高いことを特徴とする
   請求項６，７又は８記載の光ディスク装置におけるキャ
   リッジ送り制御装置。