JP3429337B2 - トラッキング制御装置 - Google Patents

トラッキング制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光ディスク装置サーボ系
におけるトラッキングアクチュエータ、リニアモータ等
のトラッキング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、光ディスク装置においては、光
ビームスポットを目標トラックに合わせるためにディス
ク半径方向にレンズを駆動するトラッキングサーボ系を
有しており、特にコンピュータ等のデータ記録用に用い
られる光ディスク装置のトラッキングサーボ系には、よ
り高いサーボ性能を得るため等の理由から、例えば図１
７に示すように密アクチュエータであるトラッキングア
クチュエータ１と粗アクチュエータであるリニアモータ
２の２つを用いて光ビームスポットの位置決めを行う並
列サーボ系が用いられることがある。
【０００３】図１７の光ディスク装置の並列サーボ系で
は、ディスク３の目標とするトラック４の変位と光ビー
ムスポット５の変位との誤差を、光ピックアップ６内の
図示しない光学系および電気回路でトラッキング誤差信
号ＴＥとして検出する。このトラッキング誤差信号ＴＥ
には系の安定化等を図るため位相補償回路７、８で位相
補償を施した後それぞれ駆動回路９、１０に加えられ、
トラッキングアクチュエータ１、及びリニアモータ２を
駆動する。トラッキングアクチュエータ１はレンズ１１
を駆動して、光ビームスポット５をトラック４の高周波
・小振幅の変位に追従させる一方、リニアモータ２はト
ラッキングアクチュエータ１を光ピックアップ６等とと
もに駆動してトラック４の低周波・大振幅の変位に追従
させる。
【０００４】図１７をブロック線図として表現すると図
１８のようになり、トラッキング誤差信号ＴＥに基づい
てトラッキングアクチュエータ１、およびリニアモータ
２が並列に作動することがわかる。
【０００５】トラッキングアクチュエータ１はレンズ１
１を含む可動部をバネで支え、これを電磁力で駆動する
構造のものが多く、これは図１９に示すようなバネ・マ
ス系の物理モデルで表される。この物理モデルにおい
て、駆動力ＦAから可動部（レンズ）の変位ＸAまでの伝
達特性は良く知られている様に２次のローパスフィルタ
（ＬＰＦ）形式となり、そのゲインカーブは図２０で示
される。
【０００６】但しｆAはトラッキングアクチュエータの
共振周波数、ζAはｆA近傍でのゲインカーブの盛り上が
り（共振ピーク）を決定するダンピング数であり、トラ
ッキングアクチュエータの可動部（レンズ等）の質量を
ｍ、バネのバネ定数をｋ、バネ部材に意図的に貼付する
ゴムやバネ部材自体に存在する粘性あるいは空気抵抗な
どによる粘性抵抗をｄとする時、 ｆA＝（１／２π）・（ｋ／ｍ）1/2 ・・・（１） ζA＝ｄ／｛２・（ｍ・ｋ）1/2｝ ・・・（２） で表される。
【０００７】次に、慣性質量系であるリニアモータの物
理モデルを図２１に、その駆動力ＦLから変位ＸLまでの
伝達特性を図２２に示す さて前述の様に並列サーボ系では、低周波帯域をリニア
モータが、高周波帯域をトラッキングアクチュエータが
主に追従する。このため、サーボ系全体のカットオフ周
波数近くでの安定性確保のためにトラッキングアクチュ
エータ系には図２３の様にｆPからｆQまでの周波数で微
分特性を有する位相進み遅れ補償を施す。一方、偏心な
どに起因するディスクの変位が大きい低周波でのゲイン
を高めてサーボ追従性能をより高めるために、リニアモ
ータ系には図２４の様にｆLPFに折点周波数を有する１
次のローパスフィルタを施して低周波でのサーボゲイン
を上昇させる。これらの位相補償をそれぞれ図２０の伝
達特性を有するバネ・マス系のトラッキングアクチュエ
ータ、および図２２の伝達特性を有する慣性質量系のリ
ニアモータに付加して合成したものが、図１８のブロッ
ク図で示された並列サーボ系のサーボゲインカーブ、図
２５となる。
【０００８】図２５中、ｆXはリニアモータ系とトラッ
キングアクチュエータ系のゲインが等しくなる周波数を
示す。これを境としてリニアモータ系とトラッキングア
クチュエータ系のゲイン、言い換えればサーボ追従時の
リニアモータとトラッキングアクチュエータの変位量の
大小関係が入れ替わり、ｆXより低い周波数ではリニア
モータの動きがトラッキングアクチュエータを上回り、
逆にｆXより高い周波数ではトラッキングアクチュエー
タの動きが支配的となってリニアモータはほとんど動か
ない。なお図２５中、ｆAはトラッキングアクチュエー
タの共振周波数、ｆPは位相進み補償の開始周波数、ｆC
はカットオフ周波数を示す。
【０００９】ところで上記の様な並列サーボ系では、系
の安定化のためには更にトラッキングアクチュエータの
ダンピング数を大きく保ち、その共振周波数近傍におけ
るゲインピーク（共振ピーク）を小さくしなければなら
ない。これを続いて説明する。
【００１０】図２６は並列サーボ系において、トラッキ
ングアクチュエータのダンピング数ζAが小さく、共振
周波数ｆA近傍に大きな共振ピークが生じた場合のサー
ボ系のゲイン及び位相のカーブを示す。この図に示すよ
うに、トラッキングアクチュエータの共振周波数ｆA近
傍の共振ピークによってリニアモータ系とトラッキング
アクチュエータ系のゲインカーブが交差あるいは接近し
ている時、図２６中斜線で示したｆA近傍の周波数で
は、リニアモータ系とトラッキングアクチュエータ系の
ゲインの大きさがほぼ等しく、かつ位相差がほぼ１８０
°と言う条件を満たしやすい。このような周波数におい
てはリニアモータとトラッキングアクチュエータはほぼ
同じ振幅で、かつ逆方向に変位するという反転運動を生
じ、結果的に並列サーボ系は不安定になる。
【００１１】トラッキングアクチュエータの共振ピーク
を小さく抑えてこの不安定現象を回避するために、トラ
ッキングアクチュエータのバネに粘性の大きいゴム等を
貼付することもあるが、温度変化やゴムの経年変化によ
るダンピング数の変化を避けるため、これに代えて図２
７に示すようにトラッキングアクチュエータの可動部
（レンズ）の速度を速度センサ１２で検出してアンプ１
３で増幅したのち負帰還し、ダンピング数を向上させて
共振ピークを抑圧する手法が知られている。
【００１２】この手法によれば、トラッキングアクチュ
エータの推力定数（感度）をＫFA、速度センサ１２の感
度をＳV、アンプ１３のゲインをＡとするとき、ダンピ
ング数ζA’は（２）式のζAとは異なって、 ζA’＝（ｄ＋ＫFA・ＳV・Ａ）／｛２（ｍｋ）1/2｝ ・・・（３） となり、アンプ１３のゲインを調整することでダンピン
グ数を変化させ、共振ピークを所要値まで抑圧すること
は可能である。
【００１３】
【発明が解決しようとする問題点】しかしながら、これ
らの従来技術には以下のような問題点がある。
【００１４】並列サーボ系の安定化のためにトラッキン
グアクチュエータのダンピング数を増大させ、共振ピー
クを抑圧する必要があるが、このために例えば先に述べ
たようなトラッキングアクチュエータの速度を帰還する
方式を採用したとしても、その速度を帰還するアンプの
ゲインの調整手順が増えるという問題点がある。
【００１５】この調整は例えばＦＦＴアナライザ等の周
波数特性測定器を用いてトラッキングアクチュエータの
共振ピーク特性が所望の形状になるまで、作業者が測定
器の表示管面を注視しながら可変抵抗器を増減させると
いうような非常に時間と労力を要するものであり、装置
の生産コスト上昇につながる。
【００１６】また、バネ・マス系アクチュエータである
トラッキングアクチュエータ系の低域サーボゲインＧA
は、カットオフ周波数をｆC、位相進み補償の開始周波
数をｆP、トラッキングアクチュエータ共振周波数をｆA
とすると、 ＧA＝（ｆP・ｆC）／（ｆA）2 ・・・（４） という関係式で示される。
【００１７】これら、ｆP、ｆC、ｆAはサーボ系の設計
段階でその値は決定される。ここで、ｆPは電気回路定
数で定まるので部品誤差程度の変動しか無く、事実上変
化しないものと見ても良い。ｆCはサーボ系全体のゲイ
ンを例えば、位相補償回路の出力を可変抵抗器で増減す
る等して所定値に調整できる。一方ｆAについては既に
（１）式で示したようにトラッキングアクチュエータの
可動部質量や使用するバネのバネ定数で定まるものであ
り、生産段階の部品誤差・組み立て誤差等により変動す
るものである。しかし、その調整は可動部質量やバネ定
数等の機械的な調整、即ちトラッキングアクチュエータ
可動部にわずかずつ重りを追加したりバネを削ったり等
の作業によらなければ行うことが出来ず、困難あるいは
事実上不可能に近い。
【００１８】このバネ・マス系トラッキングアクチュエ
ータの共振周波数ｆAの変動は、上記の関係式よりその
２乗に従って低域サーボゲインＧAを変動させることに
なる。この低域サーボゲインＧAの変動により、低域に
おいてリニアモータ系とトラッキングアクチュエータ系
のゲイン分担が変動する。特に図２８のように、トラッ
キングアクチュエータの実際の共振周波数ｆA''が設計
値ｆAより低い値に変動した時、低域サーボゲインＧAは
上昇してリニアモータ系の低域サーボゲインに接近す
る。この時、サーボ追従時におけるトラッキングアクチ
ュエータの変位量はリニアモータの変位量に近づき大き
くなるので、レンズの変位による光ビームスポットの変
位量も大きくなり、これに従って光ピックアップ内の光
学系で発生するトラッキング誤差信号ＴＥの光学的なオ
フセットも増大し、サーボ追従性能が劣化する。
【００１９】先述のトラッキングアクチュエータの速度
を帰還する手法ではトラッキングアクチュエータのダン
ピング数は調整できるとしても、共振周波数は調整でき
ないので並列サーボ系におけるこの問題点の解決にはつ
ながらない。
【００２０】また、通常トラッキングアクチュエータお
よびリニアモータは電磁力で駆動されるが、その際トラ
ッキングアクチュエータ系およびリニアモータ系に用い
られる永久磁石の磁束密度が変動した場合、各々の感度
およびサーボゲインに変動を生じ、この時にも先のトラ
ッキングアクチュエータの共振周波数が変動した場合と
同様な問題が生じる。図２９はリニアモータの感度が低
下した場合の並列サーボ系のゲインカーブを示すが、破
線で示すようにリニアモータ系のゲインの低下により、
例えば、リニアモータ系とトラッキングアクチュエータ
系のゲインが等しくなる周波数ｆXはｆX’まで低下す
る。このｆXの低下はリニアモータ系とトラッキングア
クチュエータ系のゲイン分担の変化につながり、前述の
トラッキングアクチュエータの共振周波数が低下した場
合と同様、レンズの変位による光ビームスポットの変位
量の増大につながり、これに起因するサーボ追従性能の
劣化が生じる。逆にリニアモータの感度の上昇によりそ
のサーボゲインが上昇した場合、先のｆXは上昇してカ
ットオフ周波数ｆCに接近するが、これはリニアモータ
系に挿入したローパスフィルタの位相遅れや、あるいは
リニアモータ系に存在しやすい高次共振等がカットオフ
周波数近傍に影響を与えやすくなるということであり、
サーボ系の安定性上、好ましいことではない。
【００２１】サーボ系の耐振性能については、サーボ系
に外乱が加わった場合、外乱振動によってレンズ更には
光ビームスポットをディスク上の目的とする位置に保持
しようとする能力、いわばサーボ剛性あるいは耐振性能
は従来の並列サーボ系の場合、リニアモータ系の耐振性
能によってほぼ決定されると言ってよい。リニアモータ
系の耐振性能はサーボゲインが高いほど優れている。し
かし、この耐振性能を高く得るために単純にサーボゲイ
ンを高くすると、先述の様にリニアモータ系とトラッキ
ングアクチュエータ系のゲインが等しくなる周波数ｆX
が高くなり、リニアモータ系のゲイン上昇のために挿入
した１次のローパスフィルタの影響でカットオフ周波数
ｆC近傍での位相余有が減少してしまうという問題が生
じる。そのためリニアモータ系のゲイン、ひいては並列
サーボ系の耐振性能をむやみに高くとることはできな
い。
【００２２】本発明は上記のような点に鑑みてなされた
ものである。その目的とするところは、トラッキングア
クチュエータ、リニアモータなど駆動手段の特性の変動
を吸収し、常に並列サーボ系におけるリニアモータ、ト
ラッキングアクチュエータ両者のゲイン分担の一定なサ
ーボ系であり、耐振性能に優れ、系の安定性を複雑な調
整等を行うことなく保つことが可能な駆動手段の制御装
置を供給することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本発明は、光発生手段
と、光発生手段からの光を光ディスクに導き光ビームス
ポットとして集光させる光学系と、前記光ビームスポッ
トの光ディスク所定トラックからのずれ量を検出し、ト
ラッキング誤差信号を生成するトラッキング誤差信号検
出系とを有する光ピックアップ装置に対し、前記トラッ
キング誤差信号に基づいて、粗アクチュエータと密アク
チュエータとによって前記光学系の全体あるいは一部を
駆動させて、前記光ディスク所定トラックに光ビームス
ポットを追従させるトラッキング制御を行う際に、密ア
クチュエータおよび粗アクチュエータの理想モデルの変
位と実際の密アクチュエータおよび粗アクチュエータの
変位との差をフィードバックすることにより、密アクチ
ュエータおよび粗アクチュエータの伝達特性を改善する
ように構成されたトラッキング制御装置であって、２次
の遅れ特性を有する密アクチュエータを制御する密アク
チュエータ制御部と、２次の遅れ特性を有する粗アクチ
ュエータを制御する粗アクチュエータ制御部とを有し、
前記密アクチュエータ制御部は、トラッキング誤差信号
に基づく第１の密アクチュエータ駆動信号に基づいて前
記密アクチュエータを駆動する第１の駆動回路と、トラ
ッキング誤差信号に基づく第２の密アクチュエータ駆動
信号に基づいて望ましい動作をする密アクチュエータを
電気的に模擬した第１のモデルと、密アクチュエータの
変位を検出する変位センサの出力信号と、第１のモデル
の出力信号との差をとる第１の比較手段と、第１の比較
手段の出力信号を、伝達特性が１次の進み遅れ特性であ
る第１の状態フィードバック要素に入力し、前記第１の
状態フィードバック要素の出力信号を第１の駆動回路の
入力側にフィードバックする第１のフィードバック回路
とを含み、前記粗アクチュエータ制御部は、トラッキン
グ誤差信号に基づく第１の粗アクチュエータ駆動信号が
入力され、前記粗アクチュエータを駆動するための第２
の駆動回路と、トラッキング誤差信号に基づく第２の粗
アクチュエータ駆動信号に基づいて望ましい動作をする
粗アクチュエータを電気的に模擬した第２のモデルと、
粗アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力信
号と、第２のモデルの出力信号との差をとる第２の比較
手段と、第２の比較手段の出力信号を、伝達特性が１次
の進み遅れ特性である第２の状態フィードバック要素に
入力し、前記第２の状態フィードバック要素の出力信号
を第２の駆動回路の入力側にフィードバックする第２の
フィードバック回路とを含み、前記第１の駆動回路は、
密アクチュエータ駆動信号と、第１の状態フィードバッ
ク要素の出力信号とに基づいて、密アクチュエータを駆
動し、前記第１のモデルは、密アクチュエータ駆動信号
と、第１の状態フィードバック要素の出力信号とに基づ
いて、密アクチュエータの動作を模擬し、前記第２の駆
動回路は、粗アクチュエータ駆動信号と、第２の状態フ
ィードバック要素の出力信号とに基づいて、粗アクチュ
エータを駆動し、前記第２のモデルは、粗アクチュエー
タ駆動信号と、第２の状態フィードバック要素の出力信
号とに基づいて、粗アクチュエータの動作を模擬するこ
とを特徴とするトラッキング制御装置である。
【００２４】また本発明は、光発生手段と、光発生手段
からの光を光ディスクに導き光ビームスポットとして集
光させる光学系と、前記光ビームスポットの光ディスク
所定トラックからのずれ量を検出し、トラッキング誤差
信号を生成するトラッキング誤差信号検出系とを有する
光ピックアップ装置に対し、前記トラッキング誤差信号
に基づいて、粗アクチュエータと密アクチュエータとに
よって前記光学系の全体あるいは一部を駆動させて、前
記光ディスク所定トラックに光ビームスポットを追従さ
せるトラッキング制御を行う際に、密アクチュエータお
よび粗アクチュエータの理想モデルの変位と実際の密ア
クチュエータおよび粗アクチュエータの変位との差をフ
ィードバックすることにより、密アクチュエータおよび
粗アクチュエータの伝達特性を改善するように構成され
たトラッキング制御装置であって、２次の遅れ特性を有
する密アクチュエータを制御する密アクチュエータ制御
部と、２次の遅れ特性を有する粗アクチュエータを制御
する粗アクチュエータ制御部とを有し、前記密アクチュ
エータ制御部は、トラッキング誤差信号に基づく第１の
密アクチュエータ駆動信号に基づいて前記密アクチュエ
ータを駆動する第１の駆動回路と、トラッキング誤差信
号に基づく第２の密アクチュエータ駆動信号に基づいて
望ましい動作をする密アクチュエータを電気的に模擬し
た第１のモデルと、密アクチュエータの変位を検出する
変位センサの出力信号と、第１のモデルの出力信号との
差をとる第１の比較手段と、第１の比較手段の出力信号
を、伝達特性が１次の進み遅れ特性である第１の状態フ
ィードバック要素に入力し、第１の状態フィードバック
要素の出力信号を第１駆動回路の入力側にフィードバッ
クし、第１の状態フィードバック要素の出力信号を第１
のフィードバックゲイン倍してフィードバックする第１
のフィードバック回路とを含み、前記粗アクチュエータ
制御部は、トラッキング誤差信号に基づく第１の粗アク
チュエータ駆動信号が入力され、前記粗アクチュエータ
を駆動するための第２の駆動回路と、トラッキング誤差
信号に基づく第２の粗アクチュエータ駆動信号に基づい
て望ましい動作をする粗アクチュエータを電気的に模擬
した第２のモデルと、粗アクチュエータの変位を検出す
る変位センサの出力信号と、第２のモデルの出力信号と
の差をとる第２の比較手段と、第２の比較手段の出力信
号を、伝達特性が１次の進み遅れ特性である第２の状態
フィードバック要素に入力し、第２の状態フィードバッ
ク要素の出力信号を第２駆動回路の入力側にフィードバ
ックし、第２の状態フィードバック要素の出力信号を第
２のフィードバックゲイン倍してフィードバックする第
２のフィードバック回路とを含み、前記第１の駆動回路
は、密アクチュエータ駆動信号と、第１の状態フィード
バック要素の出力信号と、第１の状態フィードバック要
素の出力信号をフィードバックゲイン倍した信号とに基
づいて、密アクチュエータを駆動し、前記第１のモデル
は、密アクチュエータ駆動信号と、第１の状態フィード
バック要素の出力信号とに基づいて、密アクチュエータ
の動作を模擬し、前記第２の駆動回路は、粗アクチュエ
ータ駆動信号と、第２の状態フィードバック要素の出力
信号と、第１の状態フィードバック要素の出力信号をフ
ィードバックゲイン倍した信号とに基づいて、粗アクチ
ュエータを駆動し、前記第２のモデルは、粗アクチュエ
ータ駆動信号と、第２の状態フィードバック要素の出力
信号とに基づいて、粗アクチュエータの動作を模擬する
ことを特徴とするトラッキング制御装置である。
【００２５】また本発明は、光発生手段と、光発生手段
からの光を光ディスクに導き光ビームスポットとして集
光させる光学系と、前記光ビームスポットの光ディスク
所定トラックからのずれ量を検出し、トラッキング誤差
信号を生成するトラッキング誤差信号検出系とを有する
光ピックアップ装置に対し、前記トラッキング誤差信号
に基づいて、粗アクチュエータと密アクチュエータとに
よって前記光学系の全体あるいは一部を駆動させて、前
記光ディスク所定トラックに光ビームスポットを追従さ
せるトラッキング制御装置であって、密アクチュエータ
を制御する密アクチュエータ制御部と、粗アクチュエー
タを制御する粗アクチュエータ制御部とを有し、前記密
アクチュエータ制御部は、前記トラッキング誤差信号に
基づく第１の密アクチュエータ駆動信号が入力され、前
記密アクチュエータを駆動する第１の駆動回路と、前記
トラッキング誤差信号に基づく第２の密アクチュエータ
駆動信号が入力される密アクチュエータの望ましい伝達
特性を電気的に模擬した第１のモデルと、密アクチュエ
ータの変位を検出する変位センサの出力と、第１のモデ
ルの出力との差をとる第１の比較手段と、第１の比較手
段の出力を、伝達特性が１次の進み遅れ特性である第１
の状態フィードバック要素に入力し、前記第１の状態フ
ィードバック要素の出力を第１の駆動回路の入力側にフ
ィードバックする第１のフィードバック回路とを含み、
前記粗アクチュエータ制御部は、前記トラッキング誤差
信号に基づく第１の粗アクチュエータ駆動信号が入力さ
れ、前記粗アクチュエータを駆動するための第２の駆動
回路と、前記トラッキング誤差信号に基づく第２の粗ア
クチュエータ駆動信号が入力される粗アクチュエータの
望ましい伝達特性を電気的に模擬した第２のモデルと、
粗アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力
と、第２のモデルの出力との差をとる第２の比較手段
と、第２の比較手段の出力を、伝達特性が１次の進み遅
れ特性である第２の状態フィードバック要素に入力し、
前記第２の状態フィードバック要素の出力を第２の駆動
回路の入力側にフィードバックする第２のフィードバッ
ク回路とを含み、前記密アクチュエータ制御部への入力
Ｘから出力Ｙ１までの伝達関数は、第１のモデルの伝達
関数ＰｍＡ（ｓ）と、第１の状態フィードバック要素の
伝達関数ＨＡ（ｓ）と、密アクチュエータの変位を検出
する変位センサの出力と第１のモデルの出力との差δＡ
とを用いて、 （Ｙ１／Ｘ）＝ＰｍＡ（ｓ）／{１＋δＡ・(１−ＰｍＡ(ｓ)・ＨＡ(ｓ))} のように表され、前記第１のモデルの伝達関数Ｐ
ｍＡ（ｓ）は、第１のモデルのゲインＫ０と、第１のモ
デルの第１の固有振動数ω０と、第１のモデルのダンピ
ング数ζ０と、ラプラス演算子ｓとを用いて、 ＰｍＡ（ｓ）＝Ｋ０・ω０ ２／（ｓ２＋２ζ０・ω０・ｓ＋ω０ ２） のように表され、前記第１の状態フィードバック要素の
伝達関数ＨＡ（ｓ）は、前記第１のモデルのゲインＫ０
と、第１のモデルの第１の固有振動数ω０と、第１の固
有振動数ω０よりも大きい第２の固有振動数ω１と、ラ
プラス演算子ｓとを用いて、 ＨＡ（ｓ）＝（１／Ｋ０）・{１＋(ｓ／ω０)}／{１＋(ｓ／ω１)} のように表され、前記粗アクチュエータ制御部への入力
Ｘから出力Ｙ２までの伝達関数は、第２のモデルの伝達
関数ＰｍＬ（ｓ）と、前記第２の状態フィードバック要
素の伝達関数ＨＬ（ｓ）と、粗アクチュエータの変位を
検出する変位センサの出力と第２のモデルの出力との差
δＬとを用いて、 （Ｙ２／Ｘ）＝ＰｍＬ（ｓ）／{１＋δＬ・(１−ＰｍＬ(ｓ)・ＨＬ(ｓ))} のように表され、前記第２のモデルの伝達関数Ｐ
ｍＬ（ｓ）は、第２のモデルのゲインＫＬと、第２のモ
デルの第１の固有振動数ωＬと、第２のモデルのダンピ
ング数ζＬと、ラプラス演算子ｓとを用いて、 ＰｍＬ（ｓ）＝ＫＬ・ωＬ ２／（ｓ２＋２ζＬ・ωＬ・ｓ＋ωＬ ２） のように表され、前記第２の状態フィードバック要素の
伝達関数ＨＬ（ｓ）は、前記第２のモデルのゲインＫＬ
と、第２のモデルの第１の固有振動数ωＬと、第２のモ
デルの第１の固有振動数ωＬよりも大きい第２の固有振
動数ω１と、ラプラス演算子ｓとを用いて、 ＨＬ（ｓ）＝（１／ＫＬ）・{１＋(ｓ／ωＬ)}／{１＋(ｓ／ω１)} のように表されることを特徴とするトラッキング制御装
置である。また本発明は、光発生手段と、光発生手段か
らの光を光ディスクに導き光ビームスポットとして集光
させる光学系と、前記光ビームスポットの光ディスク所
定トラックからのずれ量を検出し、トラッキング誤差信
号を生成するトラッキング誤差信号検出系とを有する光
ピックアップ装置に対し、前記トラッキング誤差信号に
基づいて、粗アクチュエータと密アクチュエータとによ
って前記光学系の全体あるいは一部を駆動させて、前記
光ディスク所定トラックに光ビームスポットを追従させ
るトラッキング制御装置であって、密アクチュエータを
制御する密アクチュエータ制御部と、粗アクチュエータ
を制御する粗アクチュエータ制御部とを有し、前記密ア
クチュエータ制御部は、前記トラッキング誤差信号に基
づく第１の密アクチュエータ駆動信号が入力され、前記
密アクチュエータを駆動する第１の駆動回路と、前記ト
ラッキング誤差信号に基づく第２の密アクチュエータ駆
動信号が入力される密アクチュエータの望ましい伝達特
性を電気的に模擬した第１のモデルと、密アクチュエー
タの変位を検出する変位センサの出力と、第１のモデル
の出力との差をとる第１の比較手段と、第１の比較手段
の出力を、伝達特性が１次の進み遅れ特性である第１の
状態フィードバック要素に入力し、第１の状態フィード
バック要素の出力を第１駆動回路の入力側にフィードバ
ックし、第１の状態フィードバック要素の出力を第１の
フィードバックゲイン倍してフィードバックする第１の
フィードバック回路とを含み、前記粗アクチュエータ制
御部は、前記トラッキング誤差信号に基づく第１の粗ア
クチュエータ駆動信号が入力され、前記粗アクチュエー
タを駆動するための第２の駆動回路と、前記トラッキン
グ誤差信号に基づく第２の粗アクチュエータ駆動信号が
入力される粗アクチュエータの望ましい伝達特性を電気
的に模擬した第２のモデルと、粗アクチュエータの変位
を検出する変位センサの出力と、第２のモデルの出力と
の差をとる第２の比較手段と、第２の比較手段の出力
を、伝達特性が１次の進み遅れ特性である第２の状態フ
ィードバック要素に入力し、第２の状態フィードバック
要素の出力を第２駆動回路の入力側にフィードバック
し、第２の状態フィードバック要素の出力を第２のフィ
ードバックゲイン倍してフィードバックする第２のフィ
ードバック回路とを含み、前記密アクチュエータ制御部
への入力Ｘから出力Ｙ１までの伝達関数は、第１のモデ
ルの伝達関数ＰｍＡ（ｓ）と、第１の状態フィードバッ
ク要素の伝達関数ＨＡ（ｓ）と、密アクチュエータの変
位を検出する変位センサの出力と第１のモデルの出力と
の差δＡと、第１のフィードバックゲインβＡとを用い
て、 （Ｙ１／Ｘ）＝ＰｍＡ（ｓ）／［１＋δＡ・{(１−ＰｍＡ(ｓ)・ＨＡ(ｓ)) ／（１＋βＡ・ＰｍＡ（ｓ）・ＨＡ（ｓ））}］ のように表され、前記第１のモデルの伝達関数Ｐ
ｍＡ（ｓ）は、第１のモデルのゲインＫ０と、第１のモ
デルの固有振動数ω０と、第１のモデルのダンピング数
ζ０と、ラプラス演算子ｓとを用いて、 ＰｍＡ（ｓ）＝Ｋ０・ω０ ２／（ｓ２＋２ζ０・ω０・ｓ＋ω０ ２） のように表され、前記第１の状態フィードバック要素の
伝達関数ＨＡ（ｓ）は、前記第１のモデルのゲインＫ０
と、第１のモデルの第１の固有振動数ω０と、第１の固
有振動数ω０よりも大きい第２の固有振動数ω１と、ラ
プラス演算子ｓとを用いて、 ＨＡ（ｓ）＝（１／Ｋ０）・{１＋(ｓ／ω０)}／{１＋(ｓ／ω１)} のように表され、前記粗アクチュエータ制御部への入力
Ｘから出力Ｙ２までの伝達関数は、第２のモデルの伝達
関数ＰｍＬ（ｓ）と、前記第２の状態フィードバック要
素の伝達関数ＨＬ（ｓ）と、粗アクチュエータの変位を
検出する変位センサの出力と第２のモデルの出力との差
δＬと、第２のフィードバックゲインβＬとを用いて、 （Ｙ２／Ｘ）＝ＰｍＬ（ｓ）／［１＋δＬ・{(１−ＰｍＬ(ｓ)・ＨＬ(ｓ)) ／（１＋βＬ・ＰｍＬ（ｓ）・ＨＬ（ｓ））}］ のように表され、前記第２のモデルの伝達関数Ｐ
ｍＬ（ｓ）は、第２のモデルのゲインＫＬと、第２のモ
デルの第１の固有振動数ωＬと、第２のモデルのダンピ
ング数ζＬと、ラプラス演算子ｓとを用いて、 ＰｍＬ（ｓ）＝ＫＬ・ωＬ ２／（ｓ２＋２ζＬ・ωＬ・ｓ＋ωＬ ２） のように表され、前記第２の状態フィードバック要素の
伝達関数ＨＬ（ｓ）は、前記第２のモデルのゲインＫＬ
と、第２のモデルの第１の固有振動数ωＬと、第２のモ
デルの第１の固有振動数ωＬよりも大きい第２の固有振
動数ω１と、ラプラス演算子ｓとを用いて、 ＨＬ（ｓ）＝（１／ＫＬ）・{１＋(ｓ／ωＬ)}／{１＋(ｓ／ω１)} のように表されることを特徴とする。
【００２６】
【作用】本発明によれば、個々の密アクチュエータ即ち
トラッキングアクチュエータ、および粗アクチュエータ
即ちリニアモータに共振周波数やダンピング数、感度等
の変動等が存在しても、その出力がモデルと一致するよ
うに制御されるので結果的にこれらの特性はそれぞれの
モデルの特性と同等のものとなる。従ってこれらに望ま
れる共振周波数やダンピング数などの特性をあらかじめ
モデルに設定しておけば、実物のトラッキングアクチュ
エータ、リニアモータの特性変動を吸収し、常に一定し
た特性を有するものとすることが出来、複雑な調整を施
すことなしに系を安定にすることが可能であり、また装
置の特性を一定に保つことができる。
【００２７】またトラッキングアクチュエータやリニア
モータに振動などの外乱が加わってその出力が変化しよ
うとした場合でも、上に述べた様にモデルの出力と異な
った挙動は抑圧されることから、振動などの外乱にも強
い、言い換えればサーボ剛性あるいは耐振性能にも優れ
た駆動手段制御装置を得ることができる。
【００２８】
【実施例】
（実施例１）図１は、本発明にかかる駆動手段制御装置
を、密アクチュエータであるトラッキングアクチュエー
タ１と粗アクチュエータであるリニアモータ２より構成
される光ディスク装置のトラッキングサーボ系に適用し
た、第１の実施例のブロック図を示したものである。以
下の各図において先に示した図面との対応部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。
【００２９】図１においては、先に示した従来例の図１
８における駆動回路９、１０及びトラッキングアクチュ
エータ１、リニアモータ２に代えてトラッキングアクチ
ュエータ制御部５０、リニアモータ制御部６０が設けら
れている。
【００３０】また、図２(a)は図１中のトラッキングア
クチュエータ制御部５０、図２(b)は図１中のリニアモ
ータ制御部６０の内部を表したものである。
【００３１】図２(a)および図２(b)中、トラッキングア
クチュエータ１およびリニアモータ２の伝達特性をそれ
ぞれＰA(S)およびＰL(S)で表す。なお、駆動回路９、１
０は通常十分成立する仮定、即ち特に周波数特性をもた
ず、そのゲインは１であるものとする。変位センサ５
５、６５はトラッキングアクチュエータ１およびリニア
モータ２の変位を検出するものであって、例えば発光ダ
イオードなどの光あるいはディスクに向かう光源からの
光の一部をアクチュエータ１およびリニアモータ２の可
動部に照射し、その反射光あるいは可動部で部分的に遮
られた光をフォトダイオードなどの光検出器により受光
することで変位を検出するようにした光学式変位検出セ
ンサなどが考えられる。
【００３２】理想モデル５１、６１はトラッキングアク
チュエータ、およびリニアモータの特性を模擬したもの
であり、その伝達特性をそれぞれＰmA(S)およびＰmL(S)
で表す。なお、あとでアクチュエータ１及びリニアモー
タ２の変位センサ５５、６５で検出した出力と、理想モ
デル５１、６１の出力とを比較するために、ＰmA(s)、
ＰmL(s)は変位センサのゲインを含むものとする。状態
フィードバック要素５３、６３は系の誤差の抑圧特性や
安定性を決定する要素であり、その伝達特性をＨA(S)お
よびＨL(S)で表す。外乱Ｄ1、Ｄ2はトラッキングアクチ
ュエータおよびリニアモータに加わる外乱を表す。
【００３３】本実施例１の動作を図１および図２(a)に
基づいて要約すると以下の通りである。
【００３４】「実物のアクチュエータ」、即ちトラッキ
ングアクチュエータ１と「アクチュエータの理想モデ
ル」５１の両者に、図１の位相補償回路７から同一の入
力Ｘが加わる。これに対して「実物のアクチュエータ」
即ちトラッキングアクチュエータ１の出力を変位センサ
５５で検出した出力と「理想モデル」５１の出力をその
両者の出力を比較手段５２で比較し、比較手段５２の出
力を状態フィードバック要素５３及び駆動回路９を通し
て「実物のアクチュエータ」即ちトラッキングアクチュ
エータ１に加えることで、その出力が「理想モデル」５
１の出力に一致するように駆動する。
【００３５】従って、実物の駆動手段（トラッキングア
クチュエータ）の共振周波数やダンピング数などに生産
時のばらつきの様な特性変動が有ったとしても、これは
「実物」と「理想モデル」との誤差と見なしてフィード
バックされるので、実物のトラッキングアクチュエータ
の特性は「理想モデル」の特性と一致するように制御さ
れる。また仮にトラッキングアクチュエータに外部から
の振動等の外乱Ｄ1が加わった場合にも、この外乱によ
るトラッキングアクチュエータの動きはやはり「理想モ
デル」には存在しない誤差と見なされて抑圧される。こ
のため見かけ上、外乱の影響や特性の変動が少なく、理
想モデルとほぼ同一の特性を有するトラッキングアクチ
ュエータが得られることになる。また、同様にして図２
(b)のブロック図に基づいて、理想モデルとほぼ同一の
特性を持つリニアモータを得ることができる。
【００３６】この理想モデルとほぼ同一の特性を有する
トラッキングアクチュエータおよびリニアモータを用い
て、並列サーボ系を構成したものが図1に示したトラッ
キング制御装置である。
【００３７】続いて上記の様な特性を持つトラッキング
アクチュエータおよびリニアモータが図２(a)、図２(b)
のトラッキングアクチュエータ制御部およびリニアモー
タ制御部において得られることを、数式などに基づき更
に説明する。なお、変位センサ５５、６５のゲインは既
に述べたようにＰmA(s)、ＰmL(s)に含めて考えるので以
下の数式には現れてこない。
【００３８】図２(a)において、その入力Ｘから出力Ｙ1
まで、及び外乱Ｄ1から出力Ｙ1までの伝達関数は次式で
示される。
【００３９】 （Ｙ1／Ｘ）＝ＰmA(S)／｛１＋δ・（１−ＰmA(S)・ＨA(S)）｝ ・・・（５） （Ｙ1／Ｄ1）＝ＰmA(S)・（１−ＰmA(S)・ＨA(S)） ／｛１＋δ・（１−ＰmA(S)・ＨA(S)）｝ ・・・（６） なおδAは理想モデルと実物（トラッキングアクチュエ
ータ）との誤差を表すもので、次の式で示される。
【００４０】 δA＝{ＰmA(S)−ＰA(S)}／ＰA(S) ・・・（７） （５）（６）式において誤差δAの係数項、言い換えれ
ば誤差δAを抑圧する項は（１−ＰmA(S)・ＨA(S)）であ
り、これが小さいほど誤差や外乱の影響は小さくなる。
この項が十分小さく、｜δA・{１−ＰmA(S)・ＨA(S)}｜
＜＜１と見なせる場合には、（５）式は （Ｙ1／Ｘ）≒ＰmA(S) ・・・（５’） となり、理想モデルとほぼ同一の伝達特性が得られるこ
とが判る。
【００４１】またこのとき（６）式は （Ｙ1／Ｄ1）≒ＰmA(S)・｛１−ＰmA(S)・ＨA(S)｝ ・・・（６’） となるので、｜（１−ＰmA(S)・ＨA(S)）｜に従って外
乱によるトラッキングアクチュエータの挙動は抑圧され
る。
【００４２】特にＨA(S)がＰmA(S)の逆特性とほぼ等し
いと見なせる周波数に於いては、｜｛１−ＰmA(S)・Ｈ
A(S)｝｜はほぼ０となり、外乱や誤差の影響はほぼ完全
に抑圧出来る。
【００４３】全く同様に以上の説明でＹ1をＹ2、Ｄ1を
Ｄ2、ＰmA(S)をＰmL(S)、ＰA(S)をＰL(S)、そしてＨ
A(S)をＨL(S)に、δA(S)をδL(S)に置き換えることで、
図２(b)に示されるリニアモータ系の挙動も説明できる
ので、リニアモータ系についての説明は省略する。
【００４４】続いてＰmA(S)、ＨA(S)およびＰmL(S)、Ｈ
L(S)に具体的な伝達関数を設定した場合の、これら各式
の伝達関数のグラフを導出する。
【００４５】まず、ＰｍＡ（Ｓ）、ＨＡ（Ｓ）を図３
（ａ）（ｂ）に示す様な特性とした場合、その伝達関数
はそれぞれ次の（８）式及び（９）式の様になる。ただ
しｓはラプラス演算子であり、ｓ＝２πｆとして表され
る。ω０は、第１のモデルの第１の固有振動数を表わ
し、ω１はω０よりも大きな第２の固有振動数を表わ
す。
【００４６】 ＰmA(S)＝Ｋ0・ω0 2／（ｓ2＋２ζ0・ω0・ｓ＋ω0 2） ・・・（８） （但しω0＝２πｆ0） ＨA(S)＝（１／Ｋ0）・｛１＋（ｓ／ω0）｝／｛１＋（ｓ／ω1）｝ ・・・（９） （ただしω1＝２πｆ1、ω1＞＞ω0） 但し、一般にサーボ系ではトラッキングアクチュエータ
（駆動手段）に共振ピークがあることは好まれないの
で、ここではダンピング数ζ0＝１として考え、図２(b)
もこれに従って記している。
【００４７】また、ＰmA(S)はバネ・マス系のアクチュ
エータの特性の理想モデルであるので、図３(a)あるい
は（８）式より明らかにｆ0以下の周波数でフラットな
ゲイン特性を有する。この図３(b)あるいは（９）式に
示したフィードバック手段ＨA(S)の伝達特性は１次の進
み遅れ特性であって、ＰmA(S)の逆特性に一致しない
が、ｆ0以下の周波数ではＰmA(S)と同じくフラットなゲ
イン特性を有し、かつこの周波数の範囲ではＰmA(S)・
ＨA(S)≒１であるので、外乱や誤差の影響はほぼ完全に
抑圧出来る。
【００４８】上記のようなモデルを用いた際、誤差δA
の抑圧項である{１−ＰmA(S)・ＨA(S)}をＲA(S)で表す
と、ｓ＜＜ω1の周波数ではＲA(S)は次の（１０）式で
近似出来る。
【００４９】 ＲA(S)＝｛１−ＰmA(S)・ＨA(S)｝ ・・・（１０） ≒ｓ／（ｓ＋ω0） ・・・（１０'） これはω0即ちｆ0を折点とする１次のハイパスフィルタ
形式であり、そのゲインカーブは図４となる。（１０）
式あるいは図４によれば、ω＜ω0，即ちｆ＜ｆ0の周波
数領域においては、 ｜ＲA(S)｜＝｜｛１−ＰmA(S)・ＨA(S)｝｜＜１ となり、実物と理想モデルとの誤差δはこれに従い抑圧
されることになる。
【００５０】次に振動等の外乱に対する耐性の向上につ
いて説明する。
【００５１】外乱Ｄ1からトラッキングアクチュエータ
（駆動手段）の出力変位Ｙ1までの伝達関数は既に
（６）式で示したが、トラッキングアクチュエータとそ
のモデルの伝達特性との誤差をδAとすると、外乱力Ｄ1
からトラッキングアクチュエータ可動部の変位Ｙ1への
伝達特性（６）式は次の（１１）式となる。
【００５２】 （Ｙ1／Ｄ1）＝ＰmA(S)・｛ＲA(S)／（１＋δA(S)・ＲA(S)）｝ ・・・（１１） このときδA(S)が極端に大きく｜ＲA(S)・δA(S)｜≧１
となる場合を除き（１１）式は （Ｙ1／Ｄ1）≒ＰmA(S)・ＲA(S) ・・・（１１’） となって外乱Ｄ1は先のＲA(S)に従って抑圧されること
になる。
【００５３】一方本発明によらない場合では、先の図２
(a)において状態フィードバック要素５３を除去して考
えれば明らかに次の（１２）式となる。
【００５４】 （Ｙ1／Ｄ1）＝ＰA(S) ・・・（１２） （１２）式は実物のトラッキングアクチュエータの伝達
特性そのものであり何等誤差の抑圧項はかかっていな
い。したがってこれら（１１’）（１２）式を比較すれ
ば、ＰmA(S)がＰA(S)より極端に大きく設定されていな
い限り外乱の影響も本発明の適用により（１０'）式あ
るいは図４に示したＲA(S)に従って低減されることが判
る。
【００５５】次に、リニアモータについてＰ
ｍＬ（ｓ）、ＨＬ（ｓ）を図５（ａ）（ｂ）に示すよう
な特性とした場合、その伝達関数はそれぞれ次の（１
３）式および（１４）式のようになる。ωＬは、第２の
モデルの第１の固有振動数を表わし、ω１はω０よりも
大きな第２の固有振動数を表わす。
【００５６】 ＰmL(S)＝ＫL・ωL 2／（ｓ2＋２ζL・ωL・ｓ＋ωL 2） ・・・（１３） （但しωL＝２πｆL） ＨL(S)＝（１／ＫL）・｛１＋（ｓ／ωL）｝／｛１＋（ｓ／ω1）｝ ・・・（１４） （但しω1＝２πｆ1、ω1＞＞ωL） ここで先に述べたトラッキングアクチュエータの場合と
同様の理由によりｆＬ以下の周波数において、Ｐ
ｍＬ（Ｓ）・ＨL(S)＝１となるようＰmL(S)、ＨL(S)は
設定している。
【００５７】また先述のトラッキングアクチュエータの
場合と同様にζL＝１として考え、図５(a)もこれに従っ
て記している。また、上記のようなリニアモータ系のモ
デルを用いた際の、理想モデルと実物（リニアモータ）
の誤差は次式で示される δL＝{ＰmL(S)−ＰL(S)}／ＰL(S) ・・・（１５） リニアモータ系のモデルを上記のように設定すると、ト
ラッキングアクチュエータのモデルと同様の特性をも
つ。δLを抑圧する項である（１−Ｐm(S)・Ｈ(S)）をＲ
L(S)で表すと、ｓ＜＜ω1の周波数ではＲL(S)は次の
（１６）式で近似できる。
【００５８】 ＲL(S)≒ｓ／（ｓ＋ωL） ・・・（１６） そのゲインカーブは図６に示すようになることより、ω
＜ωL即ちｆ＜ｆLの周波数領域において、実物と理想モ
デルとの誤差δLは抑圧されることになる。従ってリニ
アモータ本来の特性が先に図２２で示したような全周波
数帯域で−４０ｄＢ／ｄｅｃのゲイン勾配を有する慣性
質量系のものであったとしてもこれと図５(a)のＰmL(S)
との特性の差は誤差δLと見なされて抑圧されるので結
果的にリニアモータの特性はＰmL(S)と一致するように
駆動される。
【００５９】振動等の外乱に対する耐性の向上について
も、トラッキングアクチュエータの場合と同様、ＲL(S)
に従って外乱の影響は低減される。
【００６０】トラッキングアクチュエータおよびリニア
モータはそれぞれ理想モデルの出力に一致するのでこれ
らの感度の変動によるゲインの変動はない。特にトラッ
キングアクチュエータに共振ピークが生じたり、共振周
波数が変動したりすることもない。そのため、トラッキ
ングアクチュエータ系に速度帰還等の複雑な調整を施す
ことなく並列サーボ系を安定に保つことができるほか、
トラッキングアクチュエータ系の低域ゲインの変動も生
じず、従来例に見られるようなトラッキングアクチュエ
ータ系のゲイン分担の増大を原因とするオフセットの発
生を防ぐことが可能である。また振動等の外乱の影響も
ＲA(S)あるいはＲL(S)に従って抑圧されるので、外乱に
対する剛性の高いサーボ系を構成することが可能であ
る。
【００６１】続いて、状態フィードバック要素５３、６
３の特性ＨA(S)およびＨL(S)を別のもの例えば、トラッ
キングアクチュエータに対して図７(b)、リニアモータ
に対して図９(b)に示すような特性に設定した場合の誤
差項δA、δLあるいは外乱Ｄ1、Ｄ2の抑圧について続け
て説明する。なお比較のため、図７(a)及び図９(a)に示
したトラッキングアクチュエータ及びリニアモータのモ
デルの伝達特性ＰmA(S)、ＰmL(S)は先の（８）式または
図３(a)及び（１３）式または図５(a)とそれぞれ同一と
している。ＨA(S)、ＨL(S)は先述の理由により、低周波
領域においてそれぞれＰmA(S)・ＨA(S)＝１およびＰ
mL(S)・ＨL(S)＝１となるように設定する。
【００６２】図７(b)に示したＨA(S)の伝達関数は次の
（１７）式で表される。
【００６３】 ＨA(S)＝（１／Ｋ0）・｛１＋（ｓ／ω0）｝2／｛１＋（ｓ／ω1）｝2 （但しω1＝２πｆ1、 ω0＜＜ω1） ・・・（１７） この図７(b)あるいは（１７）式で示されるＨA(S)はｆ1
までの周波数範囲でＰmA(S)の逆特性とほぼ一致してお
り、この周波数範囲では｜｛１−ＰmA(S)・ＨA(S)｝｜
≒０となる。このためＨA(S)を先の１次の進み遅れ特性
のものとした場合よりも外乱や誤差の影響はより広い周
波数範囲で抑圧される。
【００６４】この時、誤差項δA等の係数項であるＲ
A(S)＝｛１−ＰmA(S)・ＨA(S)｝は（１８）式となる。
【００６５】 ＲA(S)＝（ｓ2＋２・ω1・ｓ）／（ｓ2＋２・ω1・ｓ＋ω1 2） ・・・（１８） またそのゲインカーブは図８に示されるような、（ｆ1
／２）を折点とするハイパスフィルタ型式に近似され、
（ｆ1／２）以下の周波数領域においては、 ｜ＲA(S)｜＝｜｛１−ＰmA(S)・ＨA(S)｝｜＜１ となり、実物と理想モデルとの誤差δA及び外乱Ｄ1の影
響は抑圧されることになる。
【００６６】フィードバック要素５３の伝達関数ＨA(S)
を先の（９）式及び図３(b)で示した１次の進み遅れ特
性のものとした場合、｜ＲA(S)｜＜１となるのはｆ0以
下の周波数に限られていた。しかしＨA(S)を（１７）式
及び図７(b)で示す２次の進み遅れ特性のものとして、
ｆ1＞２ｆ0と設定しておけば、この｜ＲA(S)｜＜１とな
る周波数は（ｆ1／２）まで拡大され、誤差や外乱に対
する抑圧効果がより高くなる。
【００６７】次に、同様にしてリニアモータ系の状態フ
ィードバック要素６３に図９(b)で示される２次の進み
遅れ特性の伝達特性ＨL(S)を有するものを用いた場合に
ついて説明する。なお先述したように比較のため、リニ
アモータのモデルの伝達特性ＰmL(S)は先の（１３）式
と同一としている。
【００６８】図９(b)に示したＨL(S)の伝達関数は次の
（１９）式で示される。
【００６９】 ＨL(S)＝（１／Ｋ0）・｛１＋（ｓ／ωL）｝2／｛１＋（ｓ／ω1）｝2 （但しω1＝２πｆ1、 ωL＜＜ω1） ・・・（１９） この時も、トラッキングアクチュエータと同様にして、
誤差項δL等の係数項であるＲL(S)＝｛１−ＰmL(S)・Ｈ
L(S)｝は（２０）式のようになる。
【００７０】 ＲL(S)＝（ｓ2＋２・ω1・ｓ）／（ｓ2＋２・ω1・ｓ＋ω1 2） ・・（２０） またそのゲインカーブは図１０に示されるような、（ｆ
1／２）を折点とするハイパスフィルタ型式に近似さ
れ、（ｆ1／２）以下の周波数領域においては、 ｜ＲL(S)｜＝｜｛１−ＰmL(S)・ＨL(S)｝｜＜１ となり、実物と理想モデルとの誤差δLおよび外乱Ｄ2の
影響は抑圧されることになる。
【００７１】これらにより、実物と理想モデルの誤差δ
A、δLおよび外乱Ｄ1、Ｄ2の影響は、（ｆ1／２）以下
の周波数で抑圧され、トラッキングアクチュエータの共
振周波数やダンピング数（共振ピーク）の変動が吸収さ
れる他、更にｆX＜（ｆ1／２）と設定しておくと、リニ
アモータ系とトラッキングアクチュエータ系のゲインが
等しくなる周波数ｆXは常に一定にすることができ、両
者のゲイン分担の固定化が図られるほか、ｆXの変動に
よる並列サーボ系の不安定化の回避が可能である。
【００７２】（実施例２）続いて本発明にかかるトラッ
キング制御装置の第２の実施例を説明する。
【００７３】この第２の実施例は図１１、図１２に示す
ようにトラッキングアクチュエータ制御部５０およびリ
ニアモータ制御部６０において、状態フィードバック要
素５３、６３の出力を駆動回路９、１０を通じて駆動手
段１、２（トラッキングアクチュエータ、リニアモー
タ）にフィードバックする第２の経路を新たに設け、こ
の第２の経路中にゲインβA、βLを有するフィードバッ
クゲイン要素５４，６４を設けたものであり、先の第１
の実施例に於けるトラッキングアクチュエータ制御部５
０、リニアモータ制御部６０よりも更に誤差や外乱に対
する抑圧性能が向上する。
【００７４】図１１のトラッキングアクチュエータ制御
部５０において、外部からの入力Ｘ、及び外乱Ｄ1から
トラッキングアクチュエータ１の出力Ｙ1までの伝達関
数はそれぞれ（２１）及び（２２）式で表される。
【００７５】 （Ｙ1／Ｘ）＝ＰmA(S)／［１＋δA・｛（１−ＰmA(S)・ＨA(S)）／ （１＋βA・ＰmA(S)・ＨA(S)）｝］ ・・・（２１） （Ｙ1／Ｄ1）＝ＰmA(S)／［１＋δA・｛（１−ＰmA(S)・ＨA(S)）／ （１＋βA・ＰmA(S)・ＨA(S)）｝］ ×［（１−ＰmA(S)・ＨA(S)）／（１＋βA・ＰmA(S)・ＨA(S)）］ ・・・（２２） ただし、δAは既に（７）式で示した、実物のトラッキ
ングアクチュエータと理想モデルとの誤差を表す項であ
る。
【００７６】この（２１）（２２）式に於ける誤差δA
の係数項を第１の実施例と同様ＲA(S)として表せば次の
（２３）式となる、 ＲA(S)＝｛（１−ＰmA(S)・ＨA(S)）／（１＋βA・ＰmA(S)・ＨA(S)）｝ ・・・（２３） ｜ＲA(S)｜＜１であれば誤差δAや外乱Ｄ1が抑圧される
のも第１の実施例と同様である。また、第１の実施例の
場合と同様、リニアモータ制御部６０についての挙動の
説明は上記のトラッキングアクチュエータ制御部５０の
場合と全く同様であるので説明を省略する。
【００７７】次にＰmA(S)、ＨA(S)およびＰmL(S)、Ｈ
L(S)に具体的な伝達関数を、先の第１の実施例に於ける
ものと同一に設定し、そのときの特性を求めて比較す
る。
【００７８】まずトラッキングアクチュエータ系につい
て、ＰmA(S)は（８）式のものとして、ＨA(s)には
（９）式及び図３(b)で示した１次の進み遅れ特性の伝
達関数を与えた場合、ＲA(S)は（２４）式で、またその
ゲインカーブは図１３で表されるものとなる。
【００７９】 ＲA(S)＝βA・ω0／（ｓ＋βA・ω0） ・・・（２４） この時のＲA(S)は（βA・ｆ0）を折点とする１次のハイ
パスフィルタ型式をしており、（βA・ｆ0）以下の周波
数においては｜ＲA(S)｜＜１であるからこの周波数領域
では誤差や外乱が抑圧される。
【００８０】リニアモータ系についても同様に、Ｐ
mL(S)は（１３）式のものとして、ＨL(S)には（１４）
式および図５(b)で示した１次の進み遅れ特性の伝達関
数を与えた場合、実物（リニアモータ）と理想モデルと
の誤差項δLの抑圧項ＲL(S)は（２５）式で、またその
ゲインカーブは図１４で表されるものとなる。
【００８１】 ＲL(S)＝βL・ωL／（Ｓ＋βL・ωL） ・・・（２５） この時のＲL(S)は（βL・ｆL）を折点とする１次のハイ
パスフィルタ型式であり、（βL・ｆL）以下の周波数に
おいては ｜ＲL(S)｜＜１であるからこの周波数領域で
は誤差や外乱が抑圧される。
【００８２】上記のようなモデルを用いたトラッキング
アクチュエータとリニアモータを、並列サーボ系に適用
した場合について説明する。
【００８３】実施例１の場合と同様、トラッキングアク
チュエータ系およびリニアモータ系は理想モデルと同一
の特性を示すため、複雑な調整を施すことなしに並列サ
ーボ系を安定化することが可能であり、トラッキングア
クチュエータの共振点の変動、およびトラッキングアク
チュエータ系、リニアモータ系の両者のゲインの変動も
抑圧できるため、常に、一定のゲイン分担でトラッキン
グアクチュエータ系とリニアモータ系を駆動することが
できる。また、ｆX＜（βA・ｆ0）、（βL・ｆL）と設
定しておけば、リニアモータ系とトラッキングアクチュ
エータ系のゲインが等しくなる周波数ｆX、トラッキン
グアクチュエータ系のカットオフ周波数ｆCを一定にで
き、装置個々のサーボ追従性能の変動を吸収できる。
【００８４】フィードバック要素５３、６３の伝達関数
ＨA(s)、ＨL(S)に同じ１次の進み遅れ特性のものを用い
た場合、先の第１の実施例では誤差や外乱の抑圧はトラ
ッキングアクチュエータ系はｆ0、リニアモータ系はｆL
以下の周波数に限られていたのに比べ、この第２の実施
例では，それぞれそのβA倍およびβL倍の周波数まで抑
圧効果が得られるため、より好適である。
【００８５】次にＨA(S)に（１７）式あるいは図７(b)
に示す２次の進み遅れ特性の伝達関数を持たせた場合に
ついて、ＲA(S)を求め、誤差や外乱の抑圧特性を比較す
る。
【００８６】この時のＲA(S)は（２６）式で表され一種
のハイパスフィルタ形式となる。またそのゲインカーブ
はβによって形状が多少異なるが、例えばβA＞３とし
た場合（即ち｛（１＋βA）1/2・ω1｝＞２ω1である場
合）には、およそ図１５で表されるようなものとなる。
【００８７】 ＲA(S)＝（ｓ2＋２・ω1・ｓ）／｛ｓ2＋２・ω1・ｓ＋（１＋βA）・ω1 2｝ ・・・（２６） （２６）式のＲA(S)は｛ｆ1・（１＋βA）1/2｝以下の
周波数において｜ＲA(S)｜＜１となり、誤差や外乱の抑
圧効果が有る。
【００８８】次に、リニアモータ系についても（１９）
式あるいは図９(b)に示す２次の進み遅れ特性の伝達関
数を持たせた場合についてもトラッキングアクチュエー
タ系と同様の結果が得られる。つまり、ＲL(S)は（２
７）式で表され、そのゲインカーブは図１６のような一
種のハイパスフィルタ形式となる。
【００８９】 ＲL(S)＝（ｓ2＋２・ω1・ｓ）／｛ｓ2＋２・ω1・ｓ＋（１＋βL）・ω1 2｝ ・・・（２７） ＲL(S)は｛ｆ1・（１＋βL）1/2｝以下の周波数におい
て｜ＲL(S)｜＜１となるため、図１２に示される系にお
いては、｛ｆ1・（１＋βL）1/2｝以下の周波数まで誤
差や外乱の抑圧効果がある。
【００９０】第１の実施例において同じ２次の進み遅れ
特性のＨA(S)、ＨL(S)を設定した場合、トラッキングア
クチュエータ系、リニアモータ系の両者とも｜ＲA(S)｜
＜１、｜ＲL(S)｜＜１となるのはともに（ｆ1／２）以
下の周波数であったことから、やはりこの第２の実施例
によれば誤差や外乱に対する抑圧効果がより高くなるこ
とが判る。
【００９１】上記のようなトラッキングアクチュエータ
とリニアモータを用いた並列サーボ系においては、トラ
ッキングアクチュエータ系は｛ｆ1・（１＋βA）1/2｝
まで、リニアモータ系は｛ｆ1・（１＋βL）1/2｝まで
誤差項δA、δL、外乱Ｄ1、Ｄ2の抑圧効果があり、特に
ｆX＜｛ｆ1・（１＋βA）1/2｝、｛ｆ1・（１＋βL）
1/2｝となるように設定するとリニアモータ系とトラッ
キングアクチュエータ系のゲインが等しくなる周波数ｆ
Xは常に一定とすることができる。
【００９２】
【発明の効果】本発明にかかる駆動手段制御装置によれ
ば、密アクチュエータ、粗アクチュエータなどの駆動手
段に望まれる理想的な伝達特性を有するモデルを設けて
これと実物の駆動手段との出力差を求め、この出力差に
基づいて実物の駆動手段をその出力がモデルの出力と一
致するように駆動するので、理想的な伝達特性を有する
モデルとほぼ同等な特性を有する駆動手段を得ることが
出来る。このため、密アクチュエータであるトラッキン
グアクチュエータや粗アクチュエータであるリニアモー
タの共振周波数やダンピング数などの変動が吸収され、
サーボ系の低域ゲインを一定させることが出来る。また
振動などの外乱の影響も抑圧され、サーボ剛性あるいは
耐振性能の向上も可能となる。
【００９３】特にこれらのトラッキングアクチュエータ
とリニアモータを組み合わせて並列サーボ系を構成する
光ディスク装置のトラッキングサーボ系においては、ト
ラッキングアクチュエータの共振周波数の変動によって
その低域ゲインが増大し、トラッキング誤差信号のオフ
セット発生量が増加する等の不都合が防止出来、またト
ラッキングアクチュエータ系とリニアモータ系のゲイン
が等しくなる周波数を一定に保つことが可能であるので
並列サーボ系のサーボ追従性能の装置間での固体差を抑
圧できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるトラッキング制御装置の第１の
実施例を示すブロック図である。
【図２】(a)は図１のトラッキングアクチュエータ制御
部５０を示す構成図である。(b)は図１のリニアモータ
制御部６０を示す構成図である。
【図３】図２(a)のトラッキングアクチュエータ制御部
５０に用いられるトラッキングアクチュエータ１の理想
モデル５１及び状態フィードバック要素５３のゲインカ
ーブを示す図である。
【図４】理想モデル５１及び状態フィードバック要素５
３の特性を図３のものとした場合の誤差や外乱の抑圧特
性を示す係数項のゲインカーブを示す図である。
【図５】図２(b)のリニアモータ制御部６０に用いられ
るリニアモータ２の理想モデル６１及び状態フィードバ
ック要素６３のゲインカーブを示す図である。
【図６】理想モデル６１及び状態フィードバック要素６
３の特性を図５のものとした場合の誤差や外乱の抑圧特
性を示す係数項のゲインカーブを示す図である。
【図７】図２(a)のトラッキングアクチュエータ制御部
５０に用いられるトラッキングアクチュエータ１の理想
モデル５１及び状態フィードバック要素５３の別のゲイ
ンカーブを示す図である。
【図８】理想モデル５１及び状態フィードバック要素５
３の特性を図７のものとした場合の誤差や外乱の抑圧特
性を示す係数項のゲインカーブを示す図である。
【図９】図２(b)のリニアモータ制御部６０に用いられ
るリニアモータ２の理想モデル６１及び状態フィードバ
ック要素６３の別のゲインカーブを示す図である。
【図１０】理想モデル６１及び状態フィードバック要素
６３の特性を図９のものとした場合の誤差や外乱の抑圧
特性を示す係数項のゲインカーブを示す図である。
【図１１】トラッキングアクチュエータ制御部５０の他
の実施例の構成を示すブロック図である。
【図１２】リニアモータ制御部６０の他の実施例の構成
を示すブロック図である。
【図１３】図１１のトラッキングアクチュエータ制御部
５０において理想モデル５１及び状態フィードバック要
素５３の特性を図３のものとした場合の誤差や外乱の抑
圧特性を示す係数項のゲインカーブを示す図である。
【図１４】図１２のリニアモータ制御部６０において理
想モデル６１及び状態フィードバック要素６３の特性を
図５のものとした場合の誤差や外乱の抑圧特性を示す係
数項のゲインカーブを示す図である。
【図１５】図１１のトラッキングアクチュエータ制御部
５０において、理想モデル５１及び状態フィードバック
要素５３の特性を図７のものとした場合の誤差や外乱の
抑圧特性を示す係数項のゲインカーブを示す図である。
【図１６】図１２のリニアモータ制御部６０において、
理想モデル６１及び状態フィードバック要素６３の特性
を図９のものとした場合の誤差や外乱の抑圧特性を示す
係数項のゲインカーブを示す図である。
【図１７】光ディスク装置の並列サーボ系の構成図であ
る。
【図１８】光ディスク装置の並列サーボ系のブロック図
である。
【図１９】トラッキングアクチュエータ１のバネ・マス
系の物理モデルの説明図である。
【図２０】図１９の物理モデルで表されるトラッキング
アクチュエータ１の伝達関数のゲインカーブを示す図で
ある。
【図２１】慣性質量系であるリニアモータ２の物理モデ
ルの説明図である。
【図２２】リニアモータ２の伝達特性を表すゲインカー
ブを示す図である。
【図２３】位相進み補償回路のゲインカーブを示す図で
ある。
【図２４】１次のローパスフィルタのゲインカーブを示
す図である。
【図２５】並列サーボ系のゲイン及び位相のカーブを示
す図である。
【図２６】トラッキングアクチュエータのダンピング数
が小さい場合の並列サーボ系のゲイン及び位相のカーブ
を示す図である。
【図２７】トラッキングアクチュエータ可動部の速度を
帰還してダンピング数を増大させる手法の構成図であ
る。
【図２８】トラッキングアクチュエータの共振周波数が
低下した場合の並列サーボ系のゲイン及び位相のカーブ
を示す図である。
【図２９】リニアモータ系のゲインが低下した場合の並
列サーボ系のゲインカーブを示す図である。
【符号の説明】
１：トラッキングアクチュエータ ２：リニアモータ ３：ディスク ４：トラック ５：光ビームスポット ６：光ピックアップ ７、８：位相補償回路 ９、１０：駆動回路 １１：レンズ １２：速度センサ １３：アンプ ５０：トラッキングアクチュエータ制御部 ６０：リニアモータ制御部 ５１、６１：理想モデル ５２、６２：比較手段 ５３、６３：状態フィードバック要素 ５４、６４：フィードバックゲイン ５５、６５：変位センサ ＴＥ：トラッキング誤差信号
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−95732（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−128556（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−7611（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−63704（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−299003（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−48104（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 7/08 - 7/10 G11B 21/10 G05D 3/00 - 3/20

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光発生手段と、光発生手段からの光を光
    ディスクに導き光ビームスポットとして集光させる光学
    系と、前記光ビームスポットの光ディスク所定トラック
    からのずれ量を検出し、トラッキング誤差信号を生成す
    るトラッキング誤差信号検出系とを有する光ピックアッ
    プ装置に対し、前記トラッキング誤差信号に基づいて、
    粗アクチュエータと密アクチュエータとによって前記光
    学系の全体あるいは一部を駆動させて、前記光ディスク
    所定トラックに光ビームスポットを追従させるトラッキ
    ング制御を行う際に、密アクチュエータおよび粗アクチ
    ュエータの理想モデルの変位と実際の密アクチュエータ
    および粗アクチュエータの変位との差をフィードバック
    することにより、密アクチュエータおよび粗アクチュエ
    ータの伝達特性を改善するように構成されたトラッキン
    グ制御装置であって、 ２次の遅れ特性を有する密アクチュエータを制御する密
    アクチュエータ制御部と、 ２次の遅れ特性を有する粗アクチュエータを制御する粗
    アクチュエータ制御部とを有し、 前記密アクチュエータ制御部は、 トラッキング誤差信号に基づく第１の密アクチュエータ
    駆動信号に基づいて前記密アクチュエータを駆動する第
    １の駆動回路と、 トラッキング誤差信号に基づく第２の密アクチュエータ
    駆動信号に基づいて望ましい動作をする密アクチュエー
    タを電気的に模擬した第１のモデルと、 密アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力信
    号と、第１のモデルの出力信号との差をとる第１の比較
    手段と、 第１の比較手段の出力信号を、伝達特性が１次の進み遅
    れ特性である第１の状態フィードバック要素に入力し、
    前記第１の状態フィードバック要素の出力信号を第１の
    駆動回路の入力側にフィードバックする第１のフィード
    バック回路とを含み、 前記粗アクチュエータ制御部は、 トラッキング誤差信号に基づく第１の粗アクチュエータ
    駆動信号が入力され、前記粗アクチュエータを駆動する
    ための第２の駆動回路と、 トラッキング誤差信号に基づく第２の粗アクチュエータ
    駆動信号に基づいて望ましい動作をする粗アクチュエー
    タを電気的に模擬した第２のモデルと、 粗アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力信
    号と、第２のモデルの出力信号との差をとる第２の比較
    手段と、 第２の比較手段の出力信号を、伝達特性が１次の進み遅
    れ特性である第２の状態フィードバック要素に入力し、
    前記第２の状態フィードバック要素の出力信号を第２の
    駆動回路の入力側にフィードバックする第２のフィード
    バック回路とを含み、 前記第１の駆動回路は、密アクチュエータ駆動信号と、
    第１の状態フィードバック要素の出力信号とに基づい
    て、密アクチュエータを駆動し、 前記第１のモデルは、密アクチュエータ駆動信号と、第
    １の状態フィードバック要素の出力信号とに基づいて、
    密アクチュエータの動作を模擬し、 前記第２の駆動回路は、粗アクチュエータ駆動信号と、
    第２の状態フィードバック要素の出力信号とに基づい
    て、粗アクチュエータを駆動し、 前記第２のモデルは、粗アクチュエータ駆動信号と、第
    ２の状態フィードバック要素の出力信号とに基づいて、
    粗アクチュエータの動作を模擬することを特徴とするト
    ラッキング制御装置。
  2. 【請求項２】 光発生手段と、光発生手段からの光を光
    ディスクに導き光ビームスポットとして集光させる光学
    系と、前記光ビームスポットの光ディスク所定トラック
    からのずれ量を検出し、トラッキング誤差信号を生成す
    るトラッキング誤差信号検出系とを有する光ピックアッ
    プ装置に対し、前記トラッキング誤差信号に基づいて、
    粗アクチュエータと密アクチュエータとによって前記光
    学系の全体あるいは一部を駆動させて、前記光ディスク
    所定トラックに光ビームスポットを追従させるトラッキ
    ング制御を行う際に、密アクチュエータおよび粗アクチ
    ュエータの理想モデルの変位と実際の密アクチュエータ
    および粗アクチュエータの変位との差をフィードバック
    することにより、密アクチュエータおよび粗アクチュエ
    ータの伝達特性を改善するように構成されたトラッキン
    グ制御装置であって、 ２次の遅れ特性を有する密アクチュエータを制御する密
    アクチュエータ制御部と、 ２次の遅れ特性を有する粗アクチュエータを制御する粗
    アクチュエータ制御部とを有し、 前記密アクチュエータ制御部は、 トラッキング誤差信号に基づく第１の密アクチュエータ
    駆動信号に基づいて前記密アクチュエータを駆動する第
    １の駆動回路と、 トラッキング誤差信号に基づく第２の密アクチュエータ
    駆動信号に基づいて望ましい動作をする密アクチュエー
    タを電気的に模擬した第１のモデルと、 密アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力信
    号と、第１のモデルの出力信号との差をとる第１の比較
    手段と、 第１の比較手段の出力信号を、伝達特性が１次の進み遅
    れ特性である第１の状態フィードバック要素に入力し、
    第１の状態フィードバック要素の出力信号を第１駆動回
    路の入力側にフィードバックし、第１の状態フィードバ
    ック要素の出力信号を第１のフィードバックゲイン倍し
    てフィードバックする第１のフィードバック回路とを含
    み、 前記粗アクチュエータ制御部は、 トラッキング誤差信号に基づく第１の粗アクチュエータ
    駆動信号が入力され、前記粗アクチュエータを駆動する
    ための第２の駆動回路と、 トラッキング誤差信号に基づく第２の粗アクチュエータ
    駆動信号に基づいて望ましい動作をする粗アクチュエー
    タを電気的に模擬した第２のモデルと、 粗アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力信
    号と、第２のモデルの出力信号との差をとる第２の比較
    手段と、 第２の比較手段の出力信号を、伝達特性が１次の進み遅
    れ特性である第２の状態フィードバック要素に入力し、
    第２の状態フィードバック要素の出力信号を第２駆動回
    路の入力側にフィードバックし、第２の状態フィードバ
    ック要素の出力信号を第２のフィードバックゲイン倍し
    てフィードバックする第２のフィードバック回路とを含
    み、 前記第１の駆動回路は、密アクチュエータ駆動信号と、
    第１の状態フィードバック要素の出力信号と、第１の状
    態フィードバック要素の出力信号をフィードバックゲイ
    ン倍した信号とに基づいて、密アクチュエータを駆動
    し、 前記第１のモデルは、密アクチュエータ駆動信号と、第
    １の状態フィードバック要素の出力信号とに基づいて、
    密アクチュエータの動作を模擬し、 前記第２の駆動回路は、粗アクチュエータ駆動信号と、
    第２の状態フィードバック要素の出力信号と、第１の状
    態フィードバック要素の出力信号をフィードバックゲイ
    ン倍した信号とに基づいて、粗アクチュエータを駆動
    し、 前記第２のモデルは、粗アクチュエータ駆動信号と、第
    ２の状態フィードバック要素の出力信号とに基づいて、
    粗アクチュエータの動作を模擬することを特徴とするト
    ラッキング制御装置。
  3. 【請求項３】 光発生手段と、光発生手段からの光を光
    ディスクに導き光ビームスポットとして集光させる光学
    系と、前記光ビームスポットの光ディスク所定トラック
    からのずれ量を検出し、トラッキング誤差信号を生成す
    るトラッキング誤差信号検出系とを有する光ピックアッ
    プ装置に対し、前記トラッキング誤差信号に基づいて、
    粗アクチュエータと密アクチュエータとによって前記光
    学系の全体あるいは一部を駆動させて、前記光ディスク
    所定トラックに光ビームスポットを追従させるトラッキ
    ング制御装置であって、 密アクチュエータを制御する密アクチュエータ制御部
    と、 粗アクチュエータを制御する粗アクチュエータ制御部と
    を有し、 前記密アクチュエータ制御部は、 前記トラッキング誤差信号に基づく第１の密アクチュエ
    ータ駆動信号が入力され、前記密アクチュエータを駆動
    する第１の駆動回路と、 前記トラッキング誤差信号に基づく第２の密アクチュエ
    ータ駆動信号が入力される密アクチュエータの望ましい
    伝達特性を電気的に模擬した第１のモデルと、 密アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力
    と、第１のモデルの出力との差をとる第１の比較手段
    と、 第１の比較手段の出力を、伝達特性が１次の進み遅れ特
    性である第１の状態フィードバック要素に入力し、前記
    第１の状態フィードバック要素の出力を第１の駆動回路
    の入力側にフィードバックする第１のフィードバック回
    路とを含み、 前記粗アクチュエータ制御部は、 前記トラッキング誤差信号に基づく第１の粗アクチュエ
    ータ駆動信号が入力され、前記粗アクチュエータを駆動
    するための第２の駆動回路と、 前記トラッキング誤差信号に基づく第２の粗アクチュエ
    ータ駆動信号が入力される粗アクチュエータの望ましい
    伝達特性を電気的に模擬した第２のモデルと、 粗アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力
    と、第２のモデルの出力との差をとる第２の比較手段
    と、 第２の比較手段の出力を、伝達特性が１次の進み遅れ特
    性である第２の状態フィードバック要素に入力し、前記
    第２の状態フィードバック要素の出力を第２の駆動回路
    の入力側にフィードバックする第２のフィードバック回
    路とを含み、 前記密アクチュエータ制御部への入力Ｘから出力Ｙ１ま
    での伝達関数は、第１のモデルの伝達関数ＰｍＡ（ｓ）
    と、第１の状態フィードバック要素の伝達関数Ｈ
    Ａ（ｓ）と、密アクチュエータの変位を検出する変位セ
    ンサの出力と第１のモデルの出力との差δＡとを用い
    て、 （Ｙ１／Ｘ）＝ＰｍＡ（ｓ）／{１＋δＡ・(１−ＰｍＡ(ｓ)・ＨＡ(ｓ))} のように表され、 前記第１のモデルの伝達関数ＰｍＡ（ｓ）は、第１のモ
    デルのゲインＫ０と、第１のモデルの第１の固有振動数
    ω０と、第１のモデルのダンピング数ζ０と、ラプラス
    演算子ｓとを用いて、 ＰｍＡ（ｓ）＝Ｋ０・ω０ ２／（ｓ２＋２ζ０・ω０・ｓ＋ω０ ２） のように表され、 前記第１の状態フィードバック要素の伝達関数Ｈ
    Ａ（ｓ）は、前記第１のモデルのゲインＫ０と、第１の
    モデルの第１の固有振動数ω０と、第１の固有振動数ω
    ０よりも大きい第２の固有振動数ω１と、ラプラス演算
    子ｓとを用いて、 ＨＡ（ｓ）＝（１／Ｋ０）・{１＋(ｓ／ω０)}／{１＋(ｓ／ω１)} のように表され、 前記粗アクチュエータ制御部への入力Ｘから出力Ｙ２ま
    での伝達関数は、第２のモデルの伝達関数ＰｍＬ（ｓ）
    と、前記第２の状態フィードバック要素の伝達関数ＨＬ
    （ｓ）と、粗アクチュエータの変位を検出する変位セン
    サの出力と第２のモデルの出力との差δＬとを用いて、 （Ｙ２／Ｘ）＝ＰｍＬ（ｓ）／{１＋δＬ・(１−ＰｍＬ(ｓ)・ＨＬ(ｓ))} のように表され、 前記第２のモデルの伝達関数ＰｍＬ（ｓ）は、第２のモ
    デルのゲインＫＬと、第２のモデルの第１の固有振動数
    ωＬと、第２のモデルのダンピング数ζＬと、ラプラス
    演算子ｓとを用いて、 ＰｍＬ（ｓ）＝ＫＬ・ωＬ ２／（ｓ２＋２ζＬ・ωＬ・ｓ＋ωＬ ２） のように表され、 前記第２の状態フィードバック要素の伝達関数Ｈ
    Ｌ（ｓ）は、前記第２のモデルのゲインＫＬと、第２の
    モデルの第１の固有振動数ωＬと、第２のモデルの第１
    の固有振動数ωＬよりも大きい第２の固有振動数ω
    １と、ラプラス演算子ｓとを用いて、 ＨＬ（ｓ）＝（１／ＫＬ）・{１＋(ｓ／ωＬ)}／{１＋(ｓ／ω１)} のように表されることを特徴とするトラッキング制御装
    置。
  4. 【請求項４】 光発生手段と、光発生手段からの光を光
    ディスクに導き光ビームスポットとして集光させる光学
    系と、前記光ビームスポットの光ディスク所定トラック
    からのずれ量を検出し、トラッキング誤差信号を生成す
    るトラッキング誤差信号検出系とを有する光ピックアッ
    プ装置に対し、前記トラッキング誤差信号に基づいて、
    粗アクチュエータと密アクチュエータとによって前記光
    学系の全体あるいは一部を駆動させて、前記光ディスク
    所定トラックに光ビームスポットを追従させるトラッキ
    ング制御装置であって、 密アクチュエータを制御する密アクチュエータ制御部
    と、 粗アクチュエータを制御する粗アクチュエータ制御部と
    を有し、 前記密アクチュエータ制御部は、 前記トラッキング誤差信号に基づく第１の密アクチュエ
    ータ駆動信号が入力され、前記密アクチュエータを駆動
    する第１の駆動回路と、 前記トラッキング誤差信号に基づく第２の密アクチュエ
    ータ駆動信号が入力される密アクチュエータの望ましい
    伝達特性を電気的に模擬した第１のモデルと、 密アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力
    と、第１のモデルの出力との差をとる第１の比較手段
    と、 第１の比較手段の出力を、伝達特性が１次の進み遅れ特
    性である第１の状態フィードバック要素に入力し、第１
    の状態フィードバック要素の出力を第１駆動回路の入力
    側にフィードバックし、第１の状態フィードバック要素
    の出力を第１のフィードバックゲイン倍してフィードバ
    ックする第１のフィードバック回路とを含み、 前記粗アクチュエータ制御部は、 前記トラッキング誤差信号に基づく第１の粗アクチュエ
    ータ駆動信号が入力され、前記粗アクチュエータを駆動
    するための第２の駆動回路と、 前記トラッキング誤差信号に基づく第２の粗アクチュエ
    ータ駆動信号が入力される粗アクチュエータの望ましい
    伝達特性を電気的に模擬した第２のモデルと、 粗アクチュエータの変位を検出する変位センサの出力
    と、第２のモデルの出力との差をとる第２の比較手段
    と、 第２の比較手段の出力を、伝達特性が１次の進み遅れ特
    性である第２の状態フィードバック要素に入力し、第２
    の状態フィードバック要素の出力を第２駆動回路の入力
    側にフィードバックし、第２の状態フィードバック要素
    の出力を第２のフィードバックゲイン倍してフィードバ
    ックする第２のフィードバック回路とを含み、 前記密アクチュエータ制御部への入力Ｘから出力Ｙ１ま
    での伝達関数は、第１のモデルの伝達関数ＰｍＡ（ｓ）
    と、第１の状態フィードバック要素の伝達関数Ｈ
    Ａ（ｓ）と、密アクチュエータの変位を検出する変位セ
    ンサの出力と第１のモデルの出力との差δＡと、第１の
    フィードバックゲインβＡとを用いて、 （Ｙ１／Ｘ）＝ＰｍＡ（ｓ）／［１＋δＡ・{(１−ＰｍＡ(ｓ)・ＨＡ(ｓ)) ／（１＋βＡ・ＰｍＡ（ｓ）・ＨＡ（ｓ））}］ のように表され、 前記第１のモデルの伝達関数ＰｍＡ（ｓ）は、第１のモ
    デルのゲインＫ０と、第１のモデルの固有振動数ω
    ０と、第１のモデルのダンピング数ζ０と、ラプラス演
    算子ｓとを用いて、 ＰｍＡ（ｓ）＝Ｋ０・ω０ ２／（ｓ２＋２ζ０・ω０・ｓ＋ω０ ２） のように表され、 前記第１の状態フィードバック要素の伝達関数Ｈ
    Ａ（ｓ）は、前記第１のモデルのゲインＫ０と、第１の
    モデルの第１の固有振動数ω０と、第１の固有振動数ω
    ０よりも大きい第２の固有振動数ω１と、ラプラス演算
    子ｓとを用いて、 ＨＡ（ｓ）＝（１／Ｋ０）・{１＋(ｓ／ω０)}／{１＋(ｓ／ω１)} のように表され、 前記粗アクチュエータ制御部への入力Ｘから出力Ｙ２ま
    での伝達関数は、第２のモデルの伝達関数ＰｍＬ（ｓ）
    と、前記第２の状態フィードバック要素の伝達関数ＨＬ
    （ｓ）と、粗アクチュエータの変位を検出する変位セン
    サの出力と第２のモデルの出力との差δＬと、第２のフ
    ィードバックゲインβＬとを用いて、 （Ｙ２／Ｘ）＝ＰｍＬ（ｓ）／［１＋δＬ・{(１−ＰｍＬ(ｓ)・ＨＬ(ｓ)) ／（１＋βＬ・ＰｍＬ（ｓ）・ＨＬ（ｓ））}］ のように表され、 前記第２のモデルの伝達関数ＰｍＬ（ｓ）は、第２のモ
    デルのゲインＫＬと、第２のモデルの第１の固有振動数
    ωＬと、第２のモデルのダンピング数ζＬと、ラプラス
    演算子ｓとを用いて、 ＰｍＬ（ｓ）＝ＫＬ・ωＬ ２／（ｓ２＋２ζＬ・ωＬ・ｓ＋ωＬ ２） のように表され、 前記第２の状態フィードバック要素の伝達関数Ｈ
    Ｌ（ｓ）は、前記第２のモデルのゲインＫＬと、第２の
    モデルの第１の固有振動数ωＬと、第２のモデルの第１
    の固有振動数ωＬよりも大きい第２の固有振動数ω
    １と、ラプラス演算子ｓとを用いて、 ＨＬ（ｓ）＝（１／ＫＬ）・{１＋(ｓ／ωＬ)}／{１＋(ｓ／ω１)} のように表されることを特徴とする請求項２記載のトラ
    ッキング制御装置。
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