JP4946239B2 - 光ディスク装置 - Google Patents

Description

本発明は、光ディスクに情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置に関するものである。

光ディスク装置は、各方面への応用と高性能化への開発が活発に行われている。特に最近では、使用者の用途が多岐に渡り、あらゆる使われ方で支障を生じない光ディスク装置が望まれるようになってきた。

ここで、従来の光ディスク装置の構成について、図１３を用いて説明する。

図１３は従来の光ディスク装置におけるトラッキング制御のブロック図である。図１３において、１は光ディスク、２はピックアップモジュール、３はスピンドルモータ、４はレンズホルダ、４ａは対物レンズ、５はキャリッジ、６はフィード部、７はフィードモータ、８はアナログ信号処理部、９はサーボ処理部、１０はモータ駆動部、１２はコントローラ、１３はアクチュエータである。また、図１３において、Ａはピックアップモジュール２からアナログ信号処理部８に出力されるピックアップ出力信号、Ｂはアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号、Ｃはピックアップモジュール２からコントローラ１２に出力されるスピンドルＦＧ信号、Ｄはサーボ処理部９からコントローラ１２に出力されるトラッククロス信号、Ｅはアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるオフトラック信号、Ｆはコントローラ１２からサーボ制御部９に出力される制御信号、Ｇはサーボ処理部９からモータ駆動部１０に出力されるピックアップ制御信号、Ｈはモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号である。

ピックアップモジュール２は、光ディスク１を回転させるスピンドルモータ３と、光ディスク１の情報記録面にレーザ光を集光する対物レンズ４ａと、キャリッジ５に対して移動可能に設けられ対物レンズ４ａを保持するレンズホルダ４と、レンズホルダ４が搭載されたキャリッジ５を光ディスク１の半径方向に移動させるフィードモータ７を備えたフィード部６とによって構成されたものである。レンズホルダ４やキャリッジ５には、図示しないコイルやマグネット等が設けられており、コイルに電流を流すことによりレンズホルダ４をフォーカス方向やトラッキング方向に駆動するアクチュエータ１３を構成している。対物レンズ４ａは、レンズホルダ４を介して駆動される。

アナログ信号処理部８はピックアップモジュール２の内部の分割光センサ（図示せず）からの出力信号であるピックアップ出力信号Ａを基に、対物レンズ４ａのトラッキング制御を行うトラッキングエラー信号Ｂとレーザ光が光ディスク１の記録トラック上に位置するか否かを示すオフトラック信号Ｅを生成し、それぞれサーボ処理部９に出力する。

サーボ処理部９は、アナログ信号処理部８からのトラッキングエラー信号Ｂを基に、対物レンズ４ａのトラッキング動作やシーク動作の制御を行うピックアップ制御信号Ｇを生成し、モータ駆動部１０に出力する。また、シーク動作時には、トラッキングエラー信号Ｂを基に対物レンズ４ａにより形成される光スポットが横断した光ディスク１の情報トラックの数を示すトラッククロス信号Ｄを生成する。ここでトラッキングエラー信号は、光スポットと光ディスク１の情報トラックとの光ディスク１半径方向のずれを示す。

モータ駆動部１０は、サーボ処理部９から送られてきたピックアップ制御信号Ｇを基に、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに追従させるトラッキング動作と対物レンズ４ａを光ディスク１の目標アドレスに向って大きく移動させるシーク動作を行うための駆動信号であるピックアップ駆動信号Ｈを生成し、その信号を出力することにより、対物レンズ４ａのトラッキング動作やシーク動作を行う。また、トラッキングエラー信号の低域成分を用いて対物レンズが概略中立位置を保持するようにフィード制御を行う。フィード部６はフィードモータ７、ギヤ（図示せず）、スクリューシャフト（図示せず）等から構成され、フィードモータ７を回転させることによってキャリッジ５が移動し、その際フィードモータ７よりフィードモータパルスが周期的に出力されるようになっている。

コントローラ１２は、このように構成された制御部の全体のコントロールを行うものである。スピンドルモータ３の回転速度を示すスピンドルＦＧ信号Ｃと対物レンズ４ａが横断した情報トラックの数を示すトラッククロス信号Ｄからモータ駆動部１０を制御する制御信号Ｆが生成されてサーボ処理部９に送られ、その後サーボ処理部９からモータ駆動部１０に出力される。このようにして、コントローラ１２は、光ディスク１に記録するもしくは光ディスク１を再生する際に、記録もしくは再生を開始する情報トラック近傍へ対物レンズ４ａを移動させ、対物レンズ４ａが記録もしくは再生を開始する情報トラックに到達すると、トラッキング制御を開始する。
特開平８−９６３７９号公報

図１４は、従来の光ディスク装置におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図である。図１４（ａ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号Ｂを示す図であり、図１４（ｂ）はサーボ処理部９からコントローラ１２に出力されるトラッククロス信号Ｄを示す図であり、図１４（ｃ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるオフトラック信号Ｅを示す図であり、図１４（ｄ）はモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号Ｈを示す図であり、図１４（ｅ）は対物レンズの可動可能範囲に対する位置を示す図であり、図１４（ｆ）は対物レンズの機械的中立位置に対する変位量を示す図である。図１５は、機械的中心と情報トラックを形成する中心がずれている光ディスクを示す図であり、図１６〜図１９は、機械的中心と情報トラックを形成する中心がずれている光ディスクが回転した場合の対物レンズと情報トラックの関係を示す図である。図１４（ａ）〜図１４（ｄ）において、横軸は時間、縦軸は出力である。また図１４（ｅ）において、横軸は時間、縦軸は対物レンズの位置を示し図１４（ｆ）に示す対物レンズの機械的中立位置に対する変位量に対応し、Ｌｐｍは移動可能な範囲の上限、Ｌｐｎは移動可能な範囲の下限、Ｌｍａｘは可動制御範囲上限、Ｌｍｉｎは可動制御範囲下限である。また、図１４（ｆ）において、４はレンズホルダ、４ａは対物レンズ、５はキャリッジである。

図１５〜図１９において、１は光ディスク、４ａは対物レンズ、５はキャリッジ、１０１は情報トラック、Ｑは光ディスクの機械的中心、Ｐは情報トラックを形成する中心、ｒは光ディスクの機械的中心Ｑと情報トラックを形成する中心Ｐとのずれ量である。

従来の光ディスク装置におけるトラッキング制御は、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが、単位時間あたりに横断する光ディスク１の情報トラックの数が最も小さくなるところで開始される。これは、形成される光スポットが情報トラックを単位時間あたりに横断した数が小さくなるほどトラッキング制御の開始を容易にできるためである。例えば、装着された光ディスク１の情報トラック１０１に対する対物レンズ４ａの位置情報を示すトラッキングエラー信号Ｂが図１４（ａ）に示すものであった場合、そのトラッキングエラー信号Ｂを基に生成されるトラッククロス信号Ｄは図１４（ｂ）に示すものとなり、トラッククロス信号Ｄのパルス間隔ｔｗが所定の時間以上になるとトラッキング制御を開始する。ここでは、タイミングＳでトラッキング制御が開始されたものとする。

しかしながら、図１５に示すように何らかの製造上の理由で、光ディスク１の機械的中心Ｑと情報トラック１０１を形成する中心Ｐがずれた偏心ディスクを光ディスク装置に装着した場合、対物レンズ４ａが光ディスク１の機械的中心Ｑから一定距離に位置しているとき、光ディスク１が回転する際に対物レンズ４ａと所望の情報トラックとの距離が変化する。例えば、図１６の状態で対物レンズ４ａが所望の情報トラック１０１上に位置していたとすると、図１６の状態から１／４回転した図１７では対物レンズ４ａが所望の情報トラック１０１に対して遠ざかる方向に位置し、図１７の状態からさらに１／４回転した図１８では対物レンズ４ａが所望の情報トラック１０１に対してさらに遠ざかる方向に位置し、図１８の状態からさらに１／４回転した図１９では対物レンズ４ａが所望の情報トラック１０１に対して図１７に示す程度に近づく方向に位置する。

このような光ディスクの機械的中心Ｑと情報トラックを形成する中心Ｐがずれた偏心ディスクを光ディスク装置に装着した場合、トラッキング制御がタイミングＳで開始されると、トラッキング駆動信号は図１４（ｄ）に示すような信号となり、対物レンズ４ａを駆動するピックアップ駆動信号Ｈと対物レンズ４ａの可動範囲に対する位置の関係は、図１４（ｄ）と図１４（ｅ）に示す関係となる。そのため、トラッキング制御開始直後の対物レンズ４ａの可動距離が大きくなり、対物レンズ４ａを保持するレンズホルダ４がキャリッジ５に衝突してトラッキング制御不能になる場合があった。

図２０は、従来の光ディスク装置における対物レンズのトラッキング方向のレンズシフト量とトラッキングエラー信号の振幅量の関係を示す図であり、横軸は対物レンズのレンズシフト量、縦軸はトラッキングエラー信号の振幅量である。図２０において、Ａｐはトラッキング制御を行うために必要な理想振幅量、Ａｓはトラッキング制御を行うために最低必要な振幅量、ＬｐｎとＬｐｍはトラッキング制御を行うために最低必要な振幅量を確保するための対物レンズ４ａのレンズシフト量であり、ＬｐｎとＬｐｍではさまれる範囲が対物レンズ４ａのトラッキング方向における移動可能領域となる。このように、移動可能領域とは、対物レンズ４ａをトラッキング方向に駆動したときに、トラッキング制御を行うために必要な振幅量を確保することができる範囲のことをいう。

トラッキング制御の際に対物レンズ４ａのレンズシフト量が大きくなると、図２０に示すように、得られるトラッキングエラー信号の振幅量が小さくなる。トラッキング制御はトラッキングエラー信号を基にその制御が行われているため、対物レンズ４ａのレンズシフト量がＬｐｎやＬｐｍを越えトラッキングエラー信号の振幅量がＡｓ以下になると、トラッキング制御に必要なトラッキングエラー信号の振幅量を確保することができずトラッキング制御に支障をきたす。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、光ディスクの情報トラックを形成する中心と光ディスクの機械的中心がずれている偏心ディスクに記録または再生する場合であっても、トラッキング制御開始直後の対物レンズの移動可能領域を減らすことなく、トラッキング制御の裕度を確保することが可能な光ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、対物レンズを所定の移動可能領域で保持する保持手段と、対物レンズをトラッキング方向に駆動する駆動手段と、光ディスクからの反射光に基づいてトラッキングエラー信号を生成する信号処理手段と、トラッキングエラー信号に基づいて駆動手段を駆動してトラッキング制御を行うと共に、トラッキングエラー信号の波形の周期の大小を判断するための第１所定値と第１所定値より大きい第２所定値とを記憶する制御手段とを具備し、制御手段が、所定の移動可能領域の中央部に対物レンズを配置させ、トラッキングエラー信号の波形の周期を検出し、その周期が第１所定値以下になったときに、トラッキングエラー信号の波形の周期が第２所定値以上になるようにキック電圧を対物レンズ駆動手段に印加して、対物レンズのトラッキング制御を開始することを特徴とする光ディスク装置である。

本発明は上記構成により、対物レンズの移動可能領域内での往復移動で、対物レンズを光ディスクの情報トラックに追従させられるので、対物レンズが光ディスクの情報トラックに追従するために対物レンズの移動可能領域を超えてしまいトラッキング制御ができなくなるという不都合を回避できる。そのため、光ディスクの情報トラックを形成する中心と光ディスクの機械的中心がずれている偏心ディスクに記録または再生する場合であっても、トラッキング制御開始直後の対物レンズの移動可能領域を減らすことなく、トラッキング制御の裕度を確保することが可能な光ディスク装置を実現することができる。

請求項１記載の発明は、対物レンズを所定の移動可能領域で保持する保持手段と、対物レンズをトラッキング方向に駆動する駆動手段と、光ディスクからの反射光に基づいてトラッキングエラー信号を生成する信号処理手段と、トラッキングエラー信号に基づいて駆動手段を駆動してトラッキング制御を行うと共に、トラッキングエラー信号の波形の周期の大小を判断するための第１所定値と第１所定値より大きい第２所定値とを記憶する制御手段とを具備し、制御手段が、所定の移動可能領域の中央部に対物レンズを配置させ、トラッキングエラー信号の波形の周期を検出し、その周期が第１所定値以下になったときに、周期が第２所定値以上になるようにキック電圧を対物レンズ駆動手段に印加して、対物レンズのトラッキング制御を開始するものである。これにより、対物レンズの移動可能領域内での往復移動で、対物レンズを光ディスクの情報トラックに追従させられるので、対物レンズが光ディスクの情報トラックに追従するために対物レンズの移動可能領域を超えてしまいトラッキング制御ができなくなるという不都合を回避できる。そのため、光ディスクの情報トラックを形成する中心と光ディスクの機械的中心がずれている偏心ディスクに記録または再生する場合であっても、トラッキング制御開始直後の対物レンズの移動可能領域を減らすことなく、トラッキング制御の裕度を確保することが可能な光ディスク装置を実現することができる。

請求項２記載の発明は、トラッキングエラー信号の波形の周期に対応するキック電圧値を記憶する記憶手段を有し、制御手段が、記憶手段に記憶されているキック電圧値の中から、検出したトラッキングエラー信号の波形の周期に対応するキック電圧値を選択し、対物レンズ駆動手段に印加することを特徴とするものである。これにより、制御手段が演算処理をする必要がなくなるので、制御手段がキック電圧値を決定する際にかかる負荷を軽減することができる。

（実施の形態１）
本実施の形態１においては、トラッキングエラー信号の波形の周期をトラッキングエラー信号の周波数と言い換えて説明する。このため、トラッキングエラー信号の周波数が高くなる又は大きくなるとは、トラッキングエラー信号の波形の周期が小さくなることを意味し、トラッキングエラー信号の周波数が低くなる又は小さくなるとは、トラッキングエラー信号の波形の周期が大きくなることを意味する。

以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施の形態１におけるトラッキング制御のブロック図である。図１において、１は光ディスク、２はピックアップモジュール、３はスピンドルモータ、４はレンズホルダ、４ａは対物レンズ、５はキャリッジ、６はフィード部、７はフィードモータ、８はアナログ信号処理部、９はサーボ処理部、１０はモータ駆動部、１１は方向判別部、１２はコントローラ、１３はアクチュエータである。また、図１において、Ａはピックアップモジュール２からアナログ信号処理部８に出力されるピックアップ出力信号、Ｂはアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号、Ｃはピックアップモジュール２からコントローラ１２に出力されるスピンドルＦＧ信号、Ｄはサーボ処理部９からコントローラ１２に出力されるトラッククロス信号、Ｅはアナログ信号処理部８から方向判別部１１に出力されるオフトラック信号、Ｆはコントローラ１２からサーボ制御部９に出力される制御信号、Ｇはサーボ処理部９からモータ駆動部１０に出力されるピックアップ制御信号、Ｈはモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号、Ｉは方向判別部１１からコントローラ１２に出力される移動方向信号、Ｊはコントローラ１２からサーボ処理部９に出力されるレンズキック信号である。

ピックアップモジュール２は、光ディスク１を回転させるスピンドルモータ３と、光ディスク１の情報記録面にレーザ光を集光する対物レンズ４ａと、キャリッジ５に対して移動可能に設けられ対物レンズ４ａを保持するレンズホルダ４と、レンズホルダ４が搭載されたキャリッジ５を光ディスク１の半径方向に移動させるフィードモータ７を備えたフィード部６とによって構成されたものである。レンズホルダ４やキャリッジ５には、図示しないコイルやマグネット等が設けられており、コイルに電流を流すことによりレンズホルダ４をフォーカス方向やトラッキング方向に駆動するアクチュエータ１３を構成している。対物レンズ４ａは、レンズホルダ４を介して駆動される。

アナログ信号処理部８はピックアップモジュール２の内部の分割光センサ（図示せず）からの出力信号であるピックアップ出力信号Ａを基に、対物レンズ４ａのトラッキング制御を行うトラッキングエラー信号Ｂと光スポットが光ディスク１の記録トラック上に位置するか否かを示すオフトラック信号Ｅを生成し、それぞれサーボ処理部９と方向判別部１１に出力する。

ここでトラッキングエラー信号Ｂは、光スポットと光ディスク１の情報トラックとの光ディスク１の半径方向のずれを示す。対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを横断すると正弦波状の波形が発生する。よってこのトラッキングエラー信号Ｂの１周期が発生することは光スポットが情報トラック１本を横断することに相当する。

サーボ処理部９は、アナログ信号処理部８からのトラッキングエラー信号Ｂを基に、対物レンズ４ａのトラッキング動作やシーク動作の制御を行うピックアップ制御信号Ｇを生成し、モータ駆動部１０に出力する。また、トラッキングエラー信号Ｂを２値化して、光スポットが横断した光ディスク１の情報トラックの数を示すトラッククロス信号Ｄを生成する。

モータ駆動部１０は、サーボ処理部９から送られてきたピックアップ制御信号Ｇを基に、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに追従させるトラッキング動作と対物レンズ４ａを目標の情報トラックに向って大きく移動させるシーク動作を行うための駆動信号であるピックアップ駆動信号Ｈを生成し、その信号を出力することにより、対物レンズ４ａのトラッキング動作やシーク動作を行う。また、トラッキングエラー信号の低域成分を用いて対物レンズが概略中立位置を保持するようにフィード制御を行う。フィード部６はフィードモータ７、ギヤ（図示せず）、スクリューシャフト（図示せず）等から構成され、フィードモータ７を回転させることによってキャリッジ５が移動し、その際フィードモータ７よりフィードモータパルスが周期的に出力されるようになっている。

方向判別部１１は、サーボ処理部９からトラッククロス信号Ｄを入力し、またアナログ信号処理部８からオフトラック信号Ｅを入力することで、トラッククロス信号Ｄとオフトラック信号Ｅの位相関係を判定することによって所望の情報トラックに対する対物レンズ４ａの相対移動方向を示す移動方向信号Ｉを生成し、生成された移動方向信号Ｉをコントローラ１２に出力する。

コントローラ１２は本発明の制御手段を構成し、アナログ信号処理部８、サーボ処理部９、方向判別部１１の各部から送られる信号が入力され、これらの信号の演算処理等を行い、この演算処理の結果（信号）を各部に送出し、各部にて駆動、処理を実行させ、各部の制御を行うものである。なお、詳細な説明や図示は省略するが、コントローラ１２は、少なくとも、演算機能を備えたＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理装置や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を備える。

本実施の形態１におけるコントローラ１２は、トラッキングサーボ動作を開始する前にまず光ディスク１のトラック偏心量に応じてサーボ処理部９から出力されるトラッククロス信号Ｄの周波数を測定し、それが最大となるタイミングをピックアップモジュール２から入力されたスピンドルモータ３の回転位相角を示すスピンドルＦＧ信号Ｃを基にトラッキング制御開始タイミングとして記憶する。すなわち、トラッキングエラー信号の周波数が最大近傍でトラッキング制御を開始することになる。言い換えれば、トラッキングエラー信号の波形の周期が最小近傍でトラッキング制御を開始することになる。そして、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数を所定値以下にするように対物レンズ４ａの移動速度を加速するための方向判別部１１から入力された移動方向信号Ｉに応じて極性が決定されたキック電圧を判定し、その判定したキック電圧をモータ駆動部１０に印加できるようなレンズキック信号Ｊを生成する。次に、スピンドルＦＧ信号Ｃからトラッキング制御開始タイミングが検出された時にレンズキック信号Ｊをサーボ処理部９に出力する。これにより、サーボ処理部９を介してモータ駆動部１０に判定したキック電圧を印加するので、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキング制御開始可能な所定値以下にして、対物レンズのトラッキング制御を安定して開始することができる状態となる。そしてその直後に、対物レンズのトラッキング制御を開始する。

本実施の形態１においては、対物レンズ４ａを所定の移動可能領域で保持する保持手段がキャリッジ５、対物レンズ４ａをトラッキング方向に駆動する駆動手段がモータ駆動部１０、光ディスク１からの反射光に基づいてトラッキングエラー信号Ｂを生成する信号処理手段がアナログ信号処理部８、トラッキングエラー信号Ｂに基づいて駆動手段を駆動してトラッキング制御を行う際に、所定の移動可能領域の中央部に対物レンズ４ａを配置させ、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を検出し、その周期が所定値以下になったときにトラッキング制御を開始する制御手段がコントローラ１２、光スポットが情報トラックを横断する方向を所定時間毎に判別して正または負の極性信号を出力する極性判定手段が方向判別部１１である。

ここで、本実施の形態１におけるトラッキング制御を開始する時のトラッキングエラー信号の周波数が所定値とは固定値ではない。トラッキングエラー信号Ｂの周波数の最大値は、光ディスク１の偏心量が大きいと高くなり、偏心量が小さいと低くなるというように、トラックの偏心量に応じて変化するからである。最も好ましいのはトラッキングエラー信号Ｂの周波数の最大値近傍、すなわちトラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が最小値近傍であるが、これに限るものではなく、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期において、その最大値と最小値との中間値以下に設定すればよい。このようにすることで、対物レンズ４ａの移動可能領域内での往復運動で、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに確実に追従させることができる。対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数は、例えば単位時間を１ミリ秒とした場合は５本であるが、これに限定されるものではない。これらは光ディスク１のトラック間隔とトラッキング制御ゲイン等によってトラッキング制御が安定に開始出来るよう値に設定されることが好ましい。

図２は、本発明の実施の形態１におけるトラッキング制御開始前の各ブロックから出力される信号を示す図である。図２（ａ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号Ｂを示す図であり、図２（ｂ）はサーボ処理部９から方向判別部１１に出力されるトラッククロス信号Ｄを示す図であり、図２（ｃ）はアナログ信号処理部８から方向判別部１１に出力されるオフトラック信号Ｅを示す図であり、図２（ｄ）は方向判別部１１からコントローラ１２に出力される対物レンズ４ａと所望の情報トラックの相対移動方向を示す図であり、図２（ｅ）はピックアップモジュール２からサーボ処理部９とコントローラ１２に出力されるスピンドルＦＧ信号Ｃであり、図２（ｆ）はモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号Ｈを示す図である。図２（ａ）〜図２（ｅ）において、横軸は時間、縦軸は出力である。図２（ｆ）において、横軸は時間、縦軸は対物レンズの位置を示す機械的中立位置に対する変位量である。

装着された光ディスク１の情報トラックに対する対物レンズ４ａの位置情報を示すトラッキングエラー信号Ｂが図２（ａ）に示すものであった場合、トラッキングエラー信号Ｂを基に生成されサーボ処理部９から方向判別部１１に出力されるトラッククロス信号Ｄは図２（ｂ）に示すものとなり、ピックアップ出力信号Ａを基に生成されアナログ信号処理部８から方向判別部１１に出力されるオフトラック信号Ｅは図２（ｃ）に示すものとなる。図２（ｂ）に示すトラッククロス信号Ｄと図２（ｃ）に示すオフトラック信号Ｅが、方向判別部１１に入力されると、方向判別部１１ではそれらの信号から図２（ｄ）に示す移動方向信号Ｉを生成し、コントローラ１２に出力する。コントローラ１２では、入力された図２（ｂ）に示すトラッククロス信号Ｄと図２（ｄ）に示す移動方向信号Ｉと図２（ｅ）に示すスピンドルＦＧ信号Ｃからトラッククロス信号Ｄにパルスが立つ度に、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数と横断する方向を計算し、図２（ｆ）に示す関係図を導き出す。

横断する数はトラッククロス信号Ｄのパルス間隔から算出し、横断する方向は移動方向信号Ｉのステータス状況から判断し、スピンドルＦＧ信号Ｃの周期から光ディスク１の回転周期を判断する。横断する数の算出では、トラッキングエラー信号Ｂを２値化したトラッククロス信号Ｄのパルス間隔が大きいとトラッキングエラー信号Ｂの周波数が低いことを意味するため、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が小さいと判断し、またトラッキングエラー信号Ｂを２値化したトラッククロス信号Ｄのパルス間隔が少ないとトラッキングエラー信号Ｂの周波数が高いことを意味するため、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が多いと判断する。このように、制御手段が、光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキングエラー信号の周波数、すなわちトラッキングエラー信号の波形の周期に基づいて算出することによって、その横断する数を短時間で算出することができるので、制御手段がその横断する数を算出する際にかかる時間を短縮すると同時に精度を向上することができる。

ここで、コントローラ１２には、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数、すなわちトラッキングエラー信号の波形の周期に対応するキック電圧値が予め記憶されており、その記憶されているキック電圧値の中からモータ駆動部１０に印加するキック電圧値を選択する。このようにすることで、コントローラ１２が演算処理をする必要がなくなるので、制御手段がキック電圧値を算出する際にかかる負荷を軽減することができる。

本実施の形態１では、コントローラ１２が、所定時間毎に測定されるトラッキングエラー信号の周波数を方向判別部１１からの出力に応じて極性を付加して複数算出し、その算出した複数の周波数とその周波数になるタイミングとの関係から図２（ｆ）に示す近似曲線を求めて、その近似式からトラッキングエラー信号の周波数が正の最大の場合と負の最大の場合のそれぞれの場合に対応するキック電圧値とそのキック電圧を印加するタイミングを判定することによって、光スポットが情報トラックを横断する方向とトラッキングエラー信号が正の最大の場合と負の最大の場合のそれぞれに対応するキック電圧値とそのキック電圧を印加するタイミングの精度を上げることができるので、光スポットが横断する数を最小にする精度を向上することができる。言い換えれば、コントローラ１２が、所定時間毎に測定されるトラッキングエラー信号の波形の周期を方向判別部１１からの出力に応じて極性を付加して複数算出し、その算出した複数の周期と、その周期になるタイミングとの関係から図２（ｆ）に示す近似曲線を求めて、その近似式からトラッキングエラー信号の波形の周期が正の最小の場合と負の最小の場合のそれぞれの場合に対応するキック電圧値とそのキック電圧を印加するタイミングを判定することによって、光スポットが情報トラックを横断する方向とトラッキングエラー信号が正の最小の場合と負の最小の場合のそれぞれに対応するキック電圧値とそのキック電圧を印加するタイミングの精度を上げることができるので、光スポットが横断する数を最小にする精度を向上することができる。

次に、キック電圧をモータ駆動部に印加するタイミングについて説明する。

図３は、本発明の実施の形態１におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図である。図３（ａ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号Ｂを示す図であり、図３（ｂ）はサーボ処理部９から方向判別部１１に出力されるトラッククロス信号Ｄを示す図であり、図３（ｃ）はアナログ信号処理部８から方向判別部１１に出力されるオフトラック信号Ｅを示す図であり、図３（ｄ）は方向判別部１１からコントローラ１２に出力される対物レンズ４ａと情報トラックの相対移動方向を示す図であり、図３（ｅ）はピックアップモジュール２からサーボ処理部９とコントローラ１２に出力されるスピンドルＦＧ信号Ｃであり、図３（ｆ）はモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号Ｈを示す図であり、図３（ｇ）は対物レンズの可動範囲に対する位置を示す図であり、図３（ｈ）は対物レンズの機械的中立位置に対する変位量を示す図である。図３（ａ）〜図３（ｆ）において、横軸は時間、縦軸は出力である。また図３（ｇ）において、横軸は時間、縦軸は対物レンズの位置を示し図３（ｈ）に示す対物レンズの機械的中立位置に対する変位量に対応し、Ｌｐｍは移動可能な範囲の上限、Ｌｐｎは移動可能な範囲の下限、Ｌｍａｘは可動制御範囲上限、Ｌｍｉｎは可動制御範囲下限である。また、図３（ｈ）において、４はレンズホルダ、４ａは対物レンズ、５はキャリッジである。

図３（ａ）に示すトラッキングエラー信号において、その周波数がタイミングＫで所定値以上であるとすると、そのタイミングＫで対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始する。このとき、対物レンズ４ａは、キャリッジ５における対物レンズ４ａを保持する所定の移動可能領域の中央部に配置されている。本実施の形態１における所定の移動可能領域とは、可動制御範囲上限Ｌｍａｘと可動制御範囲下限Ｌｍｉｎであり、移動可能領域の中央部とは、機械的中立位置となる。

トラッキングエラー信号Ｂの周波数は、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数と比例関係にあり、トラッキングエラー信号Ｂの周波数が最も大きいときが、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が最も多いときになる。コントローラ１２が、対物レンズ４ａにより形成される光スポットの情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキングエラー信号Ｂの周波数に基づいて算出することによって、光スポットの情報トラックを単位時間当たりに横断する数を容易に算出することができるので、コントローラ１２がその横断する数を算出する際にかかる負荷を低減することができる。言い換えれば、コントローラ１２が、対物レンズ４ａにより形成される光スポットの情報トラックを単位時間当たりに横断する数を、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期に基づいて算出することによって、光スポットの情報トラックを単位時間当たりに横断する数を容易に算出することができるので、コントローラ１２がその横断する数を算出する際にかかる負荷を低減することができる。

通常、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが、情報トラックを横断する数が多くなる場合には、トラッキング制御を開始するのが困難になる。

ところが本発明においては、トラッキング制御を開始するタイミングＫ直前に、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが、単位時間当たりに横断する数を所定値以下にできるように対物レンズ４ａの移動速度を加速するキック電圧をモータ駆動部１０に印加して図３（ｆ）に示すピックアップ駆動信号Ｈを生成し、その信号を基に対物レンズ４ａの移動制御を行うことで、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキング制御開始可能な所定値以下にできるので、対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始することができる。このように、対物レンズ４ａは、キャリッジ５における対物レンズ４ａを保持する所定の移動可能領域の中央部に配置して、対物レンズ４ａを光ディスク１の半径方向に位置制御するトラッキングエラー信号の周波数が所定値以上のとき、つまりトラッキングエラー信号の波形の周期が所定値以下のときに対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始することによって、対物レンズ４ａの機械的な可動範囲、すなわち図３（ｇ）に示す移動可能な範囲の上限Ｌｐｍから移動可能な範囲の下限Ｌｐｎまでにおける中心と対物レンズ４ａの可動制御、すなわち可動制御範囲上限Ｌｍａｘから可動制御範囲下限Ｌｍｉｎまでにおける中心を近づけることができ、対物レンズ４ａのトラッキング制御開始直後の可動距離を小さくできるので、トラッキング制御開始直後の制御可能範囲を広げることができる。このため、対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始するトラッキングエラー信号の周波数は高いほど好ましい。

このようにして、トラッキング制御開始直後の制御可能範囲を広げることができると、対物レンズ４ａの移動可能領域内での往復移動で、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに追従させられるので、対物レンズ４ａが光ディスク１の情報トラックに追従するために対物レンズ４ａの移動可能領域を超えてしまいトラッキング制御ができなくなるという不都合を回避できる。

本実施の形態１においては、コントローラ１２がトラッキングエラー信号の周波数が最大の場合に対応するキック電圧をモータ駆動部１０に印加する。これにより、形成される光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数を最小にできるので、対物レンズ４ａのトラッキング制御を容易に開始することができる。言い換えれば、コントローラ１２がトラッキングエラー信号の波形の周期が最小の場合に対応するキック電圧をモータ駆動部１０に印加することで、形成される光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数を最小にできるので、対物レンズ４ａのトラッキング制御を容易に開始することができる。

次に、トラッキング制御を開始する動作について説明する。本実施の形態１では、所定時間毎に異なるトラッキングエラー信号の周波数を複数算出し、その算出した周期とその周期になるタイミングとの関係を近似式にして、その近似式からトラッキングエラー信号の波形の周期が、正の最小の場合、負の最小の場合、それぞれの場合に対応するキック電圧値とそのキック電圧を印加するタイミングを決定する場合について説明する。

図４は、本発明の実施の形態１におけるトラッキング制御を開始する動作を示すフローチャートである。

光ディスク１に対して記録もしくは再生を行うためにトラッキング制御を開始する指示がでると、コントローラ１２はＦＧ位相基準タイマをリセットする（Ｓ１０１）。その後ＦＧ位相基準タイマをスタートし（Ｓ１０２）、光ディスク１の回転周期を把握する。そして、コントローラ１２は入力されるトラッククロス信号Ｄの１つのパルスに対するトラッククロス周期Ｔ（ｋ）を測定し（Ｓ１０３）、ＦＧ位相基準タイマの基準時刻に対するトラッククロス信号Ｄのパルスが入力される時刻を算出する（Ｓ１０４）。

Φ（ｋ）＝ｔ・・・（式１）
ここで、時間ｔは図２（ｆ）の横軸に示す時間であり、トラッククロス周期Ｔ（ｋ）はＦＧ位相基準タイマの基準時刻０以降に入力されたｋ番目のパルスの周期を意味し、Φ（ｋ）はＦＧ位相基準タイマの基準時刻０以降に入力されたｋ番目のパルスの基準時刻に対する時刻を意味する。

また、トラッククロス周期Ｔ（ｋ）の逆数をとることにより、トラッキングエラー信号の周波数ｖ（ｋ）の検出を行う（Ｓ１０５）。ここで、トラッキングエラー信号の周波数は、形成された光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数に相当する。

ｖ（ｋ）＝１／Ｔ（ｋ）・・・（式２）
コントローラ１２は、入力される移動方向信号Ｉから対物レンズ４ａの情報トラックに対する移動方向を特定する（Ｓ１０６）。対物レンズ４ａの情報トラックに対する移動方向が＋であればｖ（ｋ）の極性はそのままとして、対物レンズ４ａの情報トラックに対する移動方向が＋でなければｖ（ｋ）の極性は−とする（Ｓ１０７）。

ｖ（ｋ）＝−１／Ｔ（ｋ）・・・（式３）
その後、ｖ（ｋ）とΦ（ｋ）をメモリに保存して（Ｓ１０８）、光ディスク１が１回転するまで、（Ｓ１０３）〜（Ｓ１０９）のステップを繰り返す。光ディスク１が１回転すると、メモリに保存されたΦ（ｋ）を横軸、ｖ（ｋ）を縦軸にとることで、それぞれのパルスにおけるΦ（ｋ）とｖ（ｋ）の関係を図２（ｆ）に示すように保持する。そして、保持されたΦ（ｋ）とｖ（ｋ）の関係から対物レンズ４ａにより形成される光スポットが横断する数に対する位相タイミングで正弦波近似を行い、近似式ｆ（ｋ）を求める（Ｓ１１０）。求めた近似式ｆ（ｋ）から図２（ｆ）に示す正の最大値ｖｋｍとそのときの位相タイミングｋｍ、負の最大値ｖｋｎとそのときの位相タイミングｋｎを求める（Ｓ１１１）。

それから、光ディスク１の回転周期ｔがｋｍになる（Ｓ１１２）あるいはｋｎになる（Ｓ１１４）タイミングを待つ。光ディスク１の回転周期ｔがｋｍになるタイミングが先にくるとキック電圧Ｖｋを、
Ｖｋ＝α・ｖｋｍ （α：任意の値）・・・（式４）
に設定し（Ｓ１１３）、対物レンズ４ａの移動速度を加速するレンズキックパルスを出力する（Ｓ１１６）。また、光ディスク１の回転周期ｔがｋｎになるタイミングが先にくるとキック電圧Ｖｋを、
Ｖｋ＝α・ｖｋｎ （α：任意の値）・・・（式５）
に設定し（Ｓ１１５）、対物レンズ４ａの移動速度を加速するレンズキックパルスを出力する（Ｓ１１６）。

その後すぐ、トラッキングサーボをＯＮする（Ｓ１１７）。

このように、光スポットが情報トラックを横断する方向を所定時間毎に判別して正または負の極性信号を出力する方向判別部１１を備え、コントローラ１２が、所定時間毎にトラッキングエラー信号をサンプリングし、サンプリング値の各々に方向判別部１１から出力された極性を付加し、極性を付加されたサンプリング値に基づいてトラッキングエラー信号の波形の周期を算出し、トラッキングエラー信号の波形の周期が正の最小の場合と負の最小の場合のそれぞれに対応するキック電圧値を検出できるので、光スポットが横断する数を最小にする精度を向上することができる。

また、コントローラ１２がキック電圧を印加するタイミングをスピンドルモータ３の回転角度を基準にして計算することによって、トラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以上であるタイミングを１度保持すると、そのタイミングをスピンドルモータ３の回転角度に応じて周期的に検出することが可能になるので、安定してかつ短時間にトラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以上であるタイミングを検出することができる。言い換えると、コントローラ１２がキック電圧を印加するタイミングをスピンドルモータ３の回転開始から光ディスクが所定の回転角度を回転したタイミングを基準にして計算することによって、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が所定値以下であるタイミングを１度保持すると、そのタイミングをスピンドルモータ３の回転角度に応じて周期的に検出することが可能になるので、安定してかつ短時間にトラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以下であるタイミングを検出することができる。

以上の内容により、コントローラ１２が、所定の移動可能領域の中央部に対物レンズ４ａを配置させ、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を検出し、その周期が所定値以下になったときにトラッキング制御を開始することによって、対物レンズ４ａの移動可能領域内での往復移動で、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに追従させられるので、対物レンズ４ａの移動可能領域を超えなければ、対物レンズ４ａが光ディスク１の情報トラックに追従できず、その結果トラッキング制御ができなくなるという不都合を回避できる。そのため、光ディスク１の情報トラックを形成する中心と光ディスク１の機械的中心がずれている偏心ディスクに記録または再生する場合であっても、トラッキング制御開始直後の対物レンズ４ａの移動可能領域を減らすことなく、トラッキング制御の裕度を確保することが可能な光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法を実現することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態２においては、トラッキングエラー信号の波形の周期をトラッキングエラー信号の周波数と言い換えて説明する。このため、トラッキングエラー信号の周波数が高くなる又は大きくなるとはトラッキングエラー信号の波形の周期が小さくなることを意味し、トラッキングエラー信号の周波数が低くなる又は小さくなるとはトラッキングエラー信号の波形の周期が大きくなることを意味する。

以下、本発明の実施の形態２について図面を参照しながら説明する。本実施の形態２では、トラッキングエラー信号の波形の周期を算出し、その算出した周期を保持し、次に算出した周期が前記保持した周期より大きい場合には保持した周期を維持し、次に算出した周期がその保持した周期より小さい場合には、その保持した周期に代えて次に算出した周期を保持し、最後まで保持されていた周期に対応するキック電圧とキック電圧を印加するタイミングを判定する場合について説明する。

本実施の形態２における光ディスク全体の構成は、図１に示す実施の形態１と同様である。本実施の形態２においては、対物レンズ４ａを所定の移動可能領域で保持する保持手段がキャリッジ５、対物レンズ４ａをトラッキング方向に駆動する駆動手段がモータ駆動部１０、光ディスク１からの反射光に基づいてトラッキングエラー信号Ｂを生成する信号処理手段がアナログ信号処理部８、トラッキングエラー信号Ｂに基づいて駆動手段を駆動してトラッキング制御を行う際に、所定の移動可能領域の中央部に対物レンズ４ａを配置させ、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を検出し、その周期が所定値以下になったときにトラッキング制御を開始する制御手段がコントローラ１２である。

次に、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数を算出する方法と算出した横断する数に対応してモータ駆動部１０に印加するキック電圧の決定方法について説明する。

図５は、本発明の実施の形態２におけるトラッキング制御開始前の各ブロックから出力される信号を示す図である。図５（ａ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号Ｂを示す図であり、図５（ｂ）はサーボ処理部９から方向判別部１１に出力されるトラッククロス信号Ｄを示す図であり、図５（ｃ）はアナログ信号処理部８から方向判別部１１に出力されるオフトラック信号Ｅを示す図であり、図５（ｄ）は方向判別部１１からコントローラ１２に出力される対物レンズ４ａと所望の情報トラック１０１の相対移動方向を示す図であり、図５（ｅ）はピックアップモジュール２からサーボ処理部９とコントローラ１２に出力されるスピンドルＦＧ信号Ｃであり、図５（ｆ）はモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号Ｈを示す図であり、図５（ｆ）は対物レンズ４ａの可動範囲に対する位置とピックアップ駆動信号Ｈの関係を示す図である。図５（ａ）〜図５（ｅ）において、横軸は時間、縦軸は出力である。また図５（ｆ）において、横軸は時間、縦軸は対物レンズ４ａの位置を示す機械的中立位置に対する変位量である。

装着された光ディスク１の情報トラックに対する対物レンズ４ａの位置情報を示すトラッキングエラー信号Ｂが図５（ａ）に示すものであった場合、トラッキングエラー信号Ｂを基に生成されサーボ処理部９から方向判別部１１に出力されるトラッククロス信号Ｄは図５（ｂ）に示すものとなり、ピックアップ出力信号Ａを基に生成されアナログ信号処理部８から方向判別部１１に出力されるオフトラック信号Ｅは図５（ｃ）に示すものとなる。図５（ｂ）に示すトラッククロス信号Ｄと図５（ｃ）に示すオフトラック信号Ｅが方向判別部１１に入力されると、方向判別部１１ではそれらの信号から図５（ｄ）に示す移動方向信号Ｉを生成し、コントローラ１２に出力する。コントローラ１２では、入力された図５（ｂ）に示すトラッククロス信号Ｄと図５（ｄ）に示す移動方向信号Ｉと図５（ｅ）に示すスピンドルＦＧ信号Ｃから図５（ｆ）に示すトラッククロス信号Ｄにパルスが立つ度に、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数と横断する方向を計算し、図５（ｆ）に示す関係図を導き出す。

横断する数はトラッククロス信号Ｄのパルス間隔から算出し、横断する方向は移動方向信号Ｉのステータス状況から判断し、スピンドルＦＧ信号Ｃの周期から光ディスク１の回転周期を判断する。横断する数の算出では、トラッキングエラー信号Ｂを２値化したトラッククロス信号Ｄのパルス間隔が大きいとトラッキングエラー信号Ｂの周波数が低いことを意味し、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が小さいと判断し、またトラッキングエラー信号Ｂを２値化したトラッククロス信号Ｄのパルス間隔が少ないとトラッキングエラー信号Ｂの周波数が高いことを意味し、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が多いと判断する。このように、制御手段が、光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキングエラー信号Ｂの周波数、すなわちトラッキングエラー信号Ｂの波形の周期に基づいて算出することによって、その横断する数を短時間で算出することができるので、制御手段がその横断する数を算出する際にかかる時間を短縮すると同時に精度を向上することができる。

ここで、コントローラ１２には、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラック１０１を単位時間当たりに横断する数、すなわちトラッキングエラー信号Ｂの波形の周期に対応するキック電圧値が予め記憶されており、その記憶されているキック電圧値の中からモータ駆動部１０に印加するキック電圧値を選択する。このようにすることで、コントローラ１２が演算処理をする必要がなくなるので、制御手段がキック電圧値を算出する際にかかる負荷を軽減することができる。

本実施の形態２では、コントローラ１２が、トラッキングエラー信号Ｂの周波数を算出し、その算出した周波数を保持し、次に算出した周波数がその保持した周波数より小さい場合には保持した周波数を維持し、次に算出した周波数が保持した周波数より大きい場合にはその保持した周波数に代えて次に算出した周波数を保持し、所定回転数保持された周波数に対応するキック電圧とそのキック電圧を印加するタイミングを判定する。言い換えると、コントローラ１２が、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を算出し、その算出した周期を保持し、次に算出した周期がその保持した周期より大きい場合には保持した周期を維持し、次に算出した周期が保持した周期より小さい場合にはその保持した周期に代えて次に算出した周期を保持し、所定回転数保持された周期に対応するキック電圧とそのキック電圧を印加するタイミングを判定する。このようにすることで、モータ駆動部１０に印加するキック電圧とキック電圧を印加するタイミングを容易な構成で決定できるので、制御手段がキック電圧値とキック電圧を印加するタイミングを算出する際にかかる負荷を軽減することができる。ここで、時間毎に複数算出されるキック電圧は、図５（ａ）に示すトラッキングエラー信号Ｂの周期から算出されるものである。

次に、キック電圧をモータ駆動部１０に印加するタイミングについて説明する。

図６は、本発明の実施の形態２におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図である。図６（ａ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号Ｂを示す図であり、図６（ｂ）はサーボ処理部９から方向判別部１１に出力されるトラッククロス信号Ｄを示す図であり、図６（ｃ）はアナログ信号処理部８から方向判別部１１に出力されるオフトラック信号Ｅを示す図であり、図６（ｄ）は方向判別部１１からコントローラ１２に出力される対物レンズ４ａと情報トラックの相対移動方向を示す図であり、図６（ｅ）はピックアップモジュール２からサーボ処理部９とコントローラ１２に出力されるスピンドルＦＧ信号Ｃであり、図６（ｆ）はモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号Ｈを示す図であり、図６（ｇ）は対物レンズ４ａの可動範囲に対する位置を示す図であり、図６（ｈ）は対物レンズ４ａの機械的中立位置に対する変位量を示す図である。図６（ａ）〜図６（ｆ）において、横軸は時間、縦軸は出力である。また図６（ｇ）において、横軸は時間、縦軸は対物レンズ４ａの位置を示し図６（ｈ）に示す対物レンズ４ａの機械的中立位置に対する変位量に対応し、Ｌｐｍは移動可能な範囲の上限、Ｌｐｎは移動可能な範囲の下限、Ｌｍａｘは可動制御範囲上限、Ｌｍｉｎは可動制御範囲下限である。また、図６（ｈ）において、４はレンズホルダ、４ａは対物レンズ、５はキャリッジである。

図６（ａ）に示すトラッキングエラー信号Ｂにおいて、その周波数がタイミングＬで最も高いとすると、そのタイミングＬで対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始する。このとき、対物レンズ４ａは、キャリッジ５における対物レンズ４ａを保持する所定の移動可能領域の中央部に配置されている。本実施の形態２における所定の移動可能領域とは、可動制御範囲上限Ｌｍａｘと可動制御範囲下限Ｌｍｉｎであり、移動可能領域の中央部とは、機械的中立位置となる。

トラッキングエラー信号Ｂの周波数は、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数と比例関係にあり、トラッキングエラー信号の周波数が最も大きいときが、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が最も多いときになる。コントローラ１２が、対物レンズ４ａにより形成される光スポットの情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキングエラー信号Ｂの周波数に基づいて算出することによって、光スポットの情報トラックを単位時間当たりに横断する数を容易に算出することができるので、コントローラ１２がその横断する数を算出する際にかかる負荷を低減することができる。言い換えれば、コントローラ１２が、対物レンズ４ａにより形成される光スポットの情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキングエラー信号Ｂの波形の周期に基づいて算出することによって、光スポットの情報トラックを単位時間当たりに横断する数を容易に算出することができるので、コントローラ１２がその横断する数を算出する際にかかる負荷を低減することができる。

通常、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが、情報トラックを横断する数が多くなる場合にはトラッキング制御を開始するのが困難になる。

ところが本発明においては、トラッキング制御を開始するタイミングＬ直前に、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが、単位時間当たりに横断する数を所定値以下にできるように対物レンズ４ａの移動速度を加速するキック電圧をモータ駆動部１０に印加して図６（ｆ）に示すピックアップ駆動信号Ｈを生成し、その信号を基に対物レンズ４ａの移動制御を行うことで、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキング制御開始可能な所定値以下にできるので、対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始することができる。このように、対物レンズ４ａは、キャリッジ５における対物レンズ４ａを保持する所定の移動可能領域の中央部に配置して、対物レンズ４ａを光ディスク１の半径方向に位置制御するトラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以上のとき、つまりトラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が所定値以下のときに対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始することによって、対物レンズ４ａの機械的な可動範囲、すなわち図６（ｇ）に示す移動可能な範囲の上限Ｌｐｍから移動可能な範囲の下限Ｌｐｎまでにおける中心と対物レンズ４ａの可動制御、すなわち可動制御範囲上限Ｌｍａｘから可動制御範囲下限Ｌｍｉｎまでにおける中心を近づけることができ、対物レンズ４ａのトラッキング制御開始直後の可動距離を小さくできるので、トラッキング制御開始直後の制御可能範囲を広げることができる。このため、対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始するトラッキングエラー信号Ｂの周波数は高いほど好ましい。

このようにして、トラッキング制御開始直後の制御可能範囲を広げることができると、対物レンズ４ａの移動可能領域内での往復移動で、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに追従させられるので、対物レンズ４ａが光ディスク１の情報トラックに追従するために対物レンズ４ａの移動可能領域を超えてしまいトラッキング制御ができなくなるという不都合を回避できる。

本実施の形態２においても、本実施の形態１と同様に、コントローラ１２がトラッキングエラー信号Ｂの周波数が最大の場合に対応するキック電圧をモータ駆動部１０に印加する。これにより、形成される光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数を最小にできるので、対物レンズ４ａのトラッキング制御を容易に開始することができる。言い換えれば、コントローラ１２がトラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が最小の場合に対応するキック電圧をモータ駆動部１０に印加することで、形成される光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数を最小にできるので、対物レンズ４ａのトラッキング制御を容易に開始することができる。

次に、トラッキング制御を開始する動作について説明する。本実施の形態２では、トラッキングエラー信号の周波数を算出し、その算出した周波数を保持し、次に算出した周波数が前記保持した周波数より小さい場合には保持した周波数を維持し、次に算出した周期がその保持した周期より大きい場合にはその保持した周波数に代えて次に算出した周波数を保持し、所定回転数保持された周波数に対応するキック電圧とキック電圧を印加するタイミングを判定する場合について説明する。

図７は、本発明の実施の形態２におけるトラッキング制御を開始する動作を示すフローチャートである。

光ディスク１に対して記録もしくは再生を行うためにトラッキング制御を開始する指示がでると、コントローラ１２は、トラッキングエラー信号Ｂの周波数を保持するｖｍａｘ、ｖｍｉｎの初期化を行い（Ｓ２０１）、ＦＧ位相基準タイマをリセットする（Ｓ２０２）。ここで、トラッキングエラー信号Ｂの周波数は、形成された光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数に相当する。その後ＦＧ位相基準タイマをスタートし（Ｓ２０３）、光ディスク１の回転周期を把握する。そして、コントローラ１２は入力されるトラッククロス信号Ｄの１つのパルスに対するトラッククロス周期Ｔ（ｋ）を測定し（Ｓ２０４）、ＦＧ位相基準タイマの基準時刻に対するトラッククロス信号Ｄのパルスが入力される時刻を算出する。トラッククロス周期Ｔ（ｋ）はＦＧ位相基準タイマの基準時刻０以降に入力されたｋ番目のパルスの周期を意味し、トラッククロス周期Ｔ（ｋ）の逆数をとることにより、トラッキングエラー信号の周波数ｖ（ｋ）の検出を行う（Ｓ２０５）。

ｖ（ｋ）＝１／Ｔ（ｋ）・・・（式６）
コントローラ１２は入力される移動方向信号Ｉから対物レンズ４ａの情報トラックに対する移動方向を特定する（Ｓ２０６）。対物レンズ４ａの情報トラックに対する移動方向が＋であればｖ（ｋ）の極性はそのままとして、対物レンズ４ａの情報トラックに対する移動方向が＋でなければｖ（ｋ）の極性は−とする（Ｓ２０７）。

ｖ（ｋ）＝−１／Ｔ（ｋ）・・・（式７）
ここで、算出したｖ（ｋ）とメモリに保存されているｖｍａｘとを比較し（Ｓ２０８）、算出したｖ（ｋ）がｖｍａｘより大きければメモリに保存されているｖｍａｘをｖ（ｋ）に置き換えて保存し（Ｓ２０９）、同時に周波数ｖ（ｋ）の光ディスク１の回転周期ｋにおける時刻Ｔｍを保存する（Ｓ２１０）。また、算出したｖ（ｋ）とメモリに保存されているｖｍａｘとを比較し（Ｓ２０８）、算出したｖ（ｋ）がｖｍａｘ以下である場合には算出したｖ（ｋ）と保存されているＶｍｉｎを比較し（Ｓ２１１）、算出したｖ（ｋ）がｖｍｉｎより小さければメモリに保存されているｖｍｉｎをｖ（ｋ）に置き換えて保存し（Ｓ２１２）、同時に周波数ｖ（ｋ）の光ディスク１の回転周期ｋにおける時刻Ｔｎを保存する（Ｓ２１３）。

その後、光ディスクが１回転するまで、（Ｓ２０４）〜（Ｓ２１４）のステップを繰り返す。

それから、光ディスク１の回転周期ｋがＴｍになる（Ｓ２１５）あるいはＴｎになる（Ｓ２１７）タイミングを待つ。光ディスク１の回転周期ｋがＴｍになるタイミングが先にくるとキック電圧Ｖｋを、
Ｖｋ＝α・ｖｍａｘ （α：任意の値）・・・（式８）
に設定し（Ｓ２１６）、レンズキックパルスを出力する（Ｓ２１９）。

また、光ディスク１の回転周期ｋがＴｎになるタイミングが先にくるとキック電圧Ｖｋを、
Ｖｋ＝α・Ｖｍｉｎ （α：任意の値）・・・（式９）
に設定し（Ｓ２１８）、レンズキックパルスを出力する（Ｓ２１９）。

その後すぐ、トラッキングサーボをＯＮする（Ｓ２２０）。

このように、コントローラ１２が、トラッキングエラー信号Ｂの周波数を算出し、その算出した周波数を保持し、次に算出した周波数が保持した周波数より小さい場合には保持した周波数を維持し、次に算出した周波数がその保持した周波数より大きい場合にはその保持した周波数に代えて次に算出した周波数を保持し、所定回転数保持された周波数に対応するキック電圧とキック電圧を印加するタイミングを判定することによって、モータ駆動部１０に印加するキック電圧とそのキック電圧を印加するタイミングを容易な構成で決定できるので、コントローラ１２がキック電圧値とキック電圧を印加するタイミングを算出する際にかかる負荷を軽減することができる。言い換えれば、コントローラ１２が、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を算出し、その算出した周期を保持し、次に算出した周期が保持した周期より大きい場合には保持した周期を維持し、次に算出した周期がその保持した周期より小さい場合にはその保持した周期に代えて次に算出した周期を保持し、所定回転数保持された周期に対応するキック電圧とキック電圧を印加するタイミングを判定することによって、モータ駆動部１０に印加するキック電圧とそのキック電圧を印加するタイミングを容易な構成で決定できるので、コントローラ１２がキック電圧値とキック電圧を印加するタイミングを算出する際にかかる負荷を軽減することができる。

また、コントローラ１２がキック電圧を印加するタイミングをスピンドルモータ３の回転開始から所定の回転角度を回転したタイミングを基準にして計算することによって、トラッキング制御信号の周波数が所定値以上であるタイミングを１度保持すると、そのタイミングをスピンドルモータ３の回転角度に応じて周期的に検出することが可能になるので、安定してかつ短時間に制御信号の周波数が所定値以上であるタイミングを検出することができる。言い換えると、コントローラ１２がキック電圧を印加するタイミングをスピンドルモータ３の回転開始から所定の回転角度を回転したタイミングを基準にして計算することによって、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が所定値以下であるタイミングを１度保持すると、そのタイミングをスピンドルモータ３の回転角度に応じて周期的に検出することが可能になるので、安定してかつ短時間にトラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以下であるタイミングを検出することができる。

以上の内容により、コントローラ１２が、所定の移動可能領域の中央部に対物レンズ４ａを配置させ、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を検出し、その周期が所定値以下になったときにトラッキング制御を開始することによって、対物レンズ４ａの移動可能領域内での往復移動で、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに追従させられるので、対物レンズ４ａが光ディスク１の情報トラックに追従するために対物レンズ４ａの移動可能領域を超えてしまいトラッキング制御ができなくなるという不都合を回避できる。そのため、光ディスク１の情報トラックを形成する中心と光ディスク１の機械的中心がずれている偏心ディスクに記録または再生する場合であっても、トラッキング制御開始直後の対物レンズ４ａの移動可能領域を減らすことなく、トラッキング制御の裕度を確保することが可能な光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法を実現することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態３においては、トラッキングエラー信号の波形の周期をトラッキングエラー信号の周波数と言い換えて説明する。このため、トラッキングエラー信号の周波数が高くなる又は大きくなるとはトラッキングエラー信号の波形の周期が小さくなることを意味し、トラッキングエラー信号の周波数が低くなる又は小さくなるとはトラッキングエラー信号の波形の周期が大きくなることを意味する。

以下、本発明の実施の形態３について図面を参照しながら説明する。本実施の形態２では、トラッキングエラー信号の波形の周期を算出し、その算出した周期を保持し、次に算出した周期がその保持した周期より大きい場合には保持した周期を維持し、次に算出した周期がその保持した周期より小さい場合にはその保持した周期に代えて次に算出した周期を保持し、所定回転数保持された周期に対応するキック電圧とキック電圧を印加するタイミングを判定する場合で、方向判別部を用いない場合について説明する。

図８は、本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御のブロック図である。図８において、１は光ディスク、２はピックアップモジュール、３はスピンドルモータ、４はレンズホルダ、４ａは対物レンズ、５はキャリッジ、６はフィード部、７はフィードモータ、８はアナログ信号処理部、９はサーボ処理部、１０はモータ駆動部、１２はコントローラである。また、図８において、Ａはピックアップモジュール２からアナログ信号処理部８に出力されるピックアップ出力信号、Ｂはアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号、Ｃはピックアップモジュール２からコントローラ１２に出力されるスピンドルＦＧ信号、Ｄはサーボ処理部９からコントローラ１２に出力されるトラッククロス信号、Ｅはピックアップモジュール８からサーボ処理部９に出力されるオフトラック信号、Ｆはコントローラ１２からサーボ処理部９に出力される制御信号、Ｇはサーボ処理部９からモータ駆動部１０に出力されるピックアップ制御信号、Ｈはモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号である。Ｊはコントローラ１２からサーボ処理部９に出力されるレンズキック信号である。

ピックアップモジュール２は、光ディスク１を回転させるスピンドルモータ３と、光ディスク１の情報記録面にレーザ光を集光する対物レンズ４ａと、キャリッジ５に対して移動可能に設けられ対物レンズ４ａを保持するレンズホルダ４と、レンズホルダ４が搭載されたキャリッジ５を光ディスク１の半径方向に移動させるフィードモータ７を備えたフィード部６とによって構成されたものである。レンズホルダ４やキャリッジ５には、図示しないコイルやマグネット等が設けられており、コイルに電流を流すことによりレンズホルダ４をフォーカス方向やトラッキング方向に駆動するアクチュエータ１３を構成している。対物レンズ４ａは、レンズホルダ４を介して駆動される。

アナログ信号処理部８はピックアップモジュール２の内部の分割光センサ（図示せず）からの出力信号であるピックアップ出力信号Ａを基に、対物レンズ４ａのトラッキング制御を行うトラッキングエラー信号Ｂと光スポットが光ディスク１の記録トラック上に位置するか否かを示すオフトラック信号Ｅを生成し、それぞれサーボ処理部９に出力する。

ここでトラッキングエラー信号Ｂは、光スポットと光ディスク１の情報トラックとの光ディスク１の半径方向のずれを示す。対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを横断すると正弦波状の波形が発生する。よってこのトラッキングエラー信号Ｂの１周期が発生することは光スポットが情報トラック１本を横断することに相当する。

サーボ処理部９は、アナログ信号処理部８からのトラッキングエラー信号Ｂを基に、対物レンズ４ａのトラッキング動作やシーク動作の制御を行うピックアップ制御信号Ｇを生成し、モータ駆動部１０に出力する。また、シーク動作時には、トラッキングエラー信号Ｂを基に対物レンズ４ａにより形成される光スポットが横断した光ディスク１の情報トラックの数を示すトラッククロス信号Ｄを生成する。ここでトラッキングエラー信号Ｂは、光スポットと光ディスク１の情報トラックとの光ディスク１の半径方向のずれを示す。

モータ駆動部１０は、サーボ処理部９から送られてきたピックアップ制御信号Ｇを基に、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに追従させるトラッキング動作と対物レンズ４ａを目標の情報トラックに向って大きく移動させるシーク動作を行うための駆動信号であるピックアップ駆動信号Ｈを生成し、その信号を出力することにより、対物レンズ４ａのトラッキング動作やシーク動作を行う。また、トラッキングエラー信号Ｂの低域成分を用いて対物レンズ４ａが概略中立位置を保持するようにフィード制御を行う。フィード部６はフィードモータ７、ギヤ（図示せず）、スクリューシャフト（図示せず）等から構成され、フィードモータ７を回転させることによってキャリッジ５が移動し、その際フィードモータ７よりフィードモータパルスが周期的に出力されるようになっている。

コントローラ１２は本発明の制御手段を構成し、アナログ信号処理部８、サーボ処理部９の各部から送られる信号が入力され、これらの信号の演算処理等を行い、この演算処理の結果（信号）を各部に送出し、各部にて駆動、処理を実行させ、各部の制御を行うものである。なお、詳細な説明や図示は省略するが、コントローラ１２は、少なくとも、演算機能を備えたＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理装置や、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶部を備える。

本実施の形態３におけるコントローラ１２は、ピックアップモジュール２から入力されたスピンドルモータ３の回転速度を示すスピンドルＦＧ信号Ｃから、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数を所定値以下にするように対物レンズ４ａの移動速度を加速するキック電圧を判定する。そして、その判定したキック電圧をモータ駆動部１０に印加できるようなレンズキック信号Ｊを生成し、そのレンズキック信号Ｊをトラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以上のときにサーボ処理部９に出力することで、サーボ処理部９を介してモータ駆動部１０に判定したキック電圧を印加する。そしてその直後に、対物レンズ４ａのトラッキング制御を開始する。このようにすることで、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキング制御開始可能な所定値以下にできるので、対物レンズ４ａのトラッキング制御を安定して開始することができる。

本実施の形態３においても、本実施の形態１または本実施の形態２と同様に、対物レンズ４ａを所定の移動可能領域で保持する保持手段がキャリッジ５、対物レンズ４ａをトラッキング方向に駆動する駆動手段がモータ駆動部１０、光ディスク１からの反射光に基づいてトラッキングエラー信号Ｂを生成する信号処理手段がアナログ信号処理部８、トラッキングエラー信号Ｂに基づいて駆動手段を駆動してトラッキング制御を行う際に、所定の移動可能領域の中央部に対物レンズ４ａを配置させ、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を検出し、その周期が所定値以下になったときにトラッキング制御を開始する制御手段がコントローラ１２である。

ここで、本実施の形態３におけるトラッキング制御を開始する時のトラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値とは固定値ではない。トラッキングエラー信号Ｂの周波数の最大値は、光ディスク１の偏心量が大きいと高くなり、偏心量が小さいと低くなるというように、トラックの偏心量に応じて変化するからである。最も好ましいのはトラッキングエラー信号Ｂの周波数の最大値近傍であるが、すなわちトラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が最小値近傍であるが、これに限るものではなく、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期において、その最大値とトラッキングエラー信号Ｂの波形の最小値との中間値以下に設定すればよい。このようにすることで、対物レンズの移動可能領域内での往復運動で、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに確実に追従させることができる。対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数は、例えば単位時間を１ミリ秒とした場合は５本であるが、これに限定されるものではない。これらは光ディスク１のトラック間隔とトラッキング制御ゲイン等によってトラッキング制御が安定に開始出来るよう値に設定されることが好ましい。

次に、対物レンズが光ディスクの情報トラックを単位時間当たりに横断する数を算出する方法と、その算出した数に対応してモータ駆動部に印加するキック電圧の決定方法について説明する。

図９は、本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御開始前の各ブロックから出力される信号を示す図である。図９（ａ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号Ｂを示す図であり、図９（ｂ）はサーボ処理部９からコントローラ１２に出力されるトラッククロス信号Ｄを示す図であり、図９（ｃ）はピックアップモジュール２からサーボ処理部９とコントローラ１２に出力されるスピンドルＦＧ信号Ｃであり、図９（ｄ）はモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号Ｈを示す図であり対物レンズ４ａの可動範囲に対する位置とピックアップ駆動信号Ｈの関係を示す図である。図９（ａ）〜図９（ｃ）において、横軸は時間、縦軸は出力である。また図９（ｄ）において、横軸は時間、縦軸は対物レンズ４ａの位置を示し機械的中立位置に対する変位量である。

装着された光ディスク１の記録面上の情報トラックに対する対物レンズ４ａの位置情報を示すトラッキングエラー信号Ｂが図９（ａ）に示すものであった場合、トラッキングエラー信号Ｂを基に生成されサーボ処理部９からコントローラ１２に出力されるトラッククロス信号Ｄは図９（ｂ）に示すものとなる。図９（ｂ）に示すトラッククロス信号Ｄがコントローラ１２に入力されると、コントローラ１２では入力された図９（ｂ）に示すトラッククロス信号Ｄと図９（ｃ）に示すスピンドルＦＧ信号Ｃから図９（ｄ）に示すトラッククロス信号Ｄにパルスが立つ度に、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数と横断する方向を計算し、図９（ｄ）に示す関係図を導き出す。

横断する数はトラッククロス信号Ｄのパルス間隔から算出する。横断する方向の算出では、トラッキングエラー信号Ｂを２値化したトラッククロス信号Ｄのパルス間隔が大きいとトラッキングエラー信号Ｂの周波数が低いことを意味するため、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が小さいと判断し、またトラッキングエラー信号Ｂを２値化したトラッククロス信号Ｄのパルス間隔が小さいとトラッキングエラー信号Ｂの周波数が高いことを意味するため、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が多いと判断する。このように、制御手段が、光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数をトラッキング制御信号の周波数に基づいて算出することによって、その横断する数を短時間で算出することができるので、制御手段がその横断する数を算出する際にかかる時間を短縮すると同時に精度を向上することができる。

ここで、コントローラ１２には、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックが単位時間当たりに横断する数、すなわちトラッキングエラー信号Ｂの波形の周期に対応するキック電圧値が予め記憶されており、その記憶されているキック電圧値の中からモータ駆動部１０に印加するキック電圧値を選択する。このようにすることで、コントローラ１２が演算処理をする必要がなくなるので、制御手段がキック電圧値を算出する際にかかる負荷を軽減することができる。

本実施の形態３では、コントローラ１２が、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を算出し、その算出した周期を保持し、次に算出した周期が前記保持した周期より大きい場合には保持した周期を維持し、次に算出した周期がその保持した周期より小さい場合にはその保持した周期に代えて次に算出した周期を保持し、所定回転数保持された周期に対応するキック電圧とキック電圧を印加するタイミングを判定する場合で、かつ方向判別部１１を用いないため、従来の光ディスク装置の構成を維持したまま、トラッキングエラー信号Ｂの周波数を検出することができる。ここで、時間毎に複数算出されるキック電圧は、図９（ａ）に示すトラッキングエラー信号Ｂの周期から算出されるものである。

次に、キック電圧をモータ駆動部に印加するタイミングについて説明する。

図１０は、本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図である。図１０（ａ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号Ｂを示す図であり、図１０（ｂ）はサーボ処理部９からコントローラ１２に出力されるトラッククロス信号Ｄを示す図であり、図１０（ｃ）はモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号Ｈを示す図である。また、図１１も、本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図である。図１１（ａ）はアナログ信号処理部８からサーボ処理部９に出力されるトラッキングエラー信号Ｂを示す図であり、図１１（ｂ）はサーボ処理部９からコントローラ１２に出力されるトラッククロス信号Ｄを示す図であり、図１１（ｃ）はモータ駆動部１０からピックアップモジュール２に出力されるピックアップ駆動信号Ｈを示す図である。図１０、図１１において、横軸は時間、縦軸は出力である。

本実施の形態３は方向判別部１１を持たないため、対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数を所定値以下にするために対物レンズ４ａの移動を加速するキック電圧の極性を別の方法で決定する必要がある。

以下、その方法について説明する。図９（ｄ）から算出されたキック電圧値の極性を仮に正と負の２つの場合に設定し、それぞれの場合のキック電圧をモータ駆動部１０に印加してトラッキングエラー信号Ｂ波形の変化をモニタする。

例えば、負の極性を持つキック電圧を図１０（ｃ）に示すタイミングでモータ駆動部１０に印加した場合、キック電圧を印加した直後からトラッキングエラー信号Ｂが図１０（ａ）に示すように変化して、その結果トラッククロス信号Ｄが図１０（ｂ）に示すようにパルス間隔が短くなると、コントローラ１２は対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が増えたと判断し、トラッキング制御を開始しない。

また例えば、正の極性を持つキック電圧を図１１（ｃ）に示すタイミングでモータ駆動部１０に印加した場合、キック電圧を印加した直後からトラッキングエラー信号Ｂが図１１（ａ）に示すように変化して、その結果トラッククロス信号Ｄが図１１（ｂ）に示すようにパルス間隔が長くなると、コントローラ１２は対物レンズ４ａにより形成される光スポットが光ディスク１の情報トラックを単位時間当たりに横断する数が減ったと判断し、トラッキング制御を開始する。

このように、キック電圧をモータ駆動部１０に印加して、トラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以下になる場合にはキック電圧の印加方向が逆方向と判断してトラッキング制御を開始せず、トラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以上になる場合にはキック電圧の印加方向が正しい方向と判断してトラッキング制御を開始することによって、所望の情報トラックに対する対物レンズ４ａの相対移動方向を判別する方向判別器がなくても正しい向きの電圧を印加できるので、方向判別器を付加することなく本発明を実施することができる。言い換えれば、キック電圧をモータ駆動部１０に印加して、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が所定値以下になる場合にはキック電圧の印加方向が逆方向と判断してトラッキング制御を開始せず、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が所定値以上になる場合にはキック電圧の印加方向が正しい方向と判断してトラッキング制御を開始することによって、所望の情報トラックに対する対物レンズ４ａの相対移動方向を判別する方向判別器がなくても正しい向きの電圧を印加できるので、方向判別器を付加することなく本発明を実施することができる。

次に、トラッキング制御を開始する動作について、本実施の形態３では、コントローラが、算出したキック電圧値を保持し、その保持されたキック電圧値の絶対値と新たに算出したキック電圧値の絶対値を比較して大きい方のキック電圧値を新たに保持し、最後まで保持されていたキック電圧値を対物レンズ駆動手段に印加する場合で、方向判別部１１を用いない方法について説明する。

図１２は、本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御を開始する動作を示すフローチャートである。

光ディスクに対して記録もしくは再生を行うためにトラッキング制御を開始する指示がでると、コントローラ１２は、トラッキングエラー信号Ｂの周波数を保持するｖｍａｘ、ｖｍｉｎの初期化を行い（Ｓ３０１）、ＦＧ位相基準タイマをリセットする（Ｓ３０２）。

ここで、トラッキングエラー信号Ｂの周波数は、形成された光スポットが情報トラックを単位時間当たりに横断する数に相当する。その後ＦＧ位相基準タイマをスタートし（Ｓ３０３）、光ディスク１の回転周期を把握する。そして、コントローラ１２は入力されるトラッククロス信号Ｄの１つのパルスに対するトラッククロス周期Ｔ（ｋ）を測定し（Ｓ３０４）、ＦＧ位相基準タイマの基準時刻に対するトラッククロス信号Ｄのパルスが入力される時刻を算出する。トラッククロス周期Ｔ（ｋ）はＦＧ位相基準タイマの基準時刻０以降に入力されたｋ番目のパルスの周期を意味し、トラッククロス周期Ｔ（ｋ）の逆数をとることにより、トラッキングエラー信号の周波数ｖ（ｋ）の検出を行う（Ｓ３０５）。

ｖ（ｋ）＝１／Ｔ（ｋ）・・・（式１０）
そして、算出したｖ（ｋ）とメモリに保存されているｖｍａｘとを比較し（Ｓ３０６）、算出したｖ（ｋ）がｖｍａｘより大きければメモリに保存されているｖｍａｘをｖ（ｋ）に置き換えて保存し（Ｓ３０７）、同時に周波数ｖ（ｋ）の光ディスク１の回転周期ｋにおける時刻Ｔｏｎを保存する（Ｓ３０８）。その後、光ディスクが１回転するまで、（Ｓ３０４）〜（Ｓ３０９）のステップを繰り返す。

それから、光ディスクが１回転すると、
Ｖｋ＝−α・ｖｍａｘ （α：任意の値）・・・（式１１）
に設定し（Ｓ３１０）、光ディスク１の回転周期がＴｏｎになるタイミングを待つ。光ディスク１の回転周期がＴｏｎになると（Ｓ３１１）、トラッキング制御状態を監視するタイマをスタートし（Ｓ３１３）、仮にレンズキックパルスＶｋを出力する（Ｓ３１４）。このとき、コントローラ１２の処理において、トラッキング制御状態を監視するタイマが規定時間以上経過したタイムアウトが発生すると（Ｓ３１５）と、レンズキックパルスＶｋの極性を変え、再度（Ｓ３１１）〜（Ｓ３１４）の処理を繰り返す。また、タイムアウトが発生しない場合には、図１０（ｂ）に示すトラッククロス信号Ｄの１つのパルスに対するトラッククロス周期Ｔｗｓ（ｉ）と安定にトラッキング制御が開始できるための所定の閾値であるＴｗｏｎを比較し（Ｓ３１６）、トラッククロス信号Ｄの１つのパルスに対するトラッククロス周期ＴｗｓがＴｗｏｎより大きくなければ、（Ｓ３１５）に戻り、トラッククロス信号Ｄの１つのパルスに対するトラッククロス周期Ｔｗｓがより大きければトラッキングサーボをＯＮする（Ｓ３１７）。

このように、キック電圧をモータ駆動部１０に印加して、トラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以下になる場合にはキック電圧の印加方向が逆方向と判断してトラッキング制御を開始せず、トラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以上になる場合にはキック電圧の印加方向が正しい方向と判断してトラッキング制御を開始することによって、所望の情報トラックに対する対物レンズの相対移動方向を判別する方向判別器１１がなくても正しい向きの電圧を印加できるので、方向判別器１１を付加することなく本発明を実施することができる。言い換えれば、キック電圧をモータ駆動部１０に印加して、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が所定値以下になる場合にはキック電圧の印加方向が逆方向と判断してトラッキング制御を開始せず、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が所定値以上になる場合にはキック電圧の印加方向が正しい方向と判断してトラッキング制御を開始することによって、所望の情報トラックに対する対物レンズ４ａの相対移動方向を判別する方向判別器１１がなくても正しい向きの電圧を印加できるので、方向判別器１１を付加することなく本発明を実施することができる。

また、コントローラ１２がキック電圧を印加するタイミングをスピンドルモータ３の回転開始から所定の回転角度を回転したタイミングを基準にして計算することによって、トラッキング制御信号の周波数が所定値以上であるタイミングを１度保持すると、そのタイミングをスピンドルモータ３の回転角度に応じて周期的に検出することが可能になるので、安定してかつ短時間に制御信号の周波数が所定値以上であるタイミングを検出することができる。言い換えると、コントローラ１２がキック電圧を印加するタイミングをスピンドルモータ３の回転開始から所定の回転角度を回転したタイミングを基準にして計算することによって、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期が所定値以下であるタイミングを１度保持すると、そのタイミングをスピンドルモータ３の回転角度に応じて周期的に検出することが可能になるので、安定してかつ短時間にトラッキングエラー信号Ｂの周波数が所定値以下であるタイミングを検出することができる。

以上の内容により、コントローラ１２が、所定の移動可能領域の中央部に対物レンズ４ａを配置させ、トラッキングエラー信号Ｂの波形の周期を検出し、その周期が所定値以下になったときにトラッキング制御を開始することによって、対物レンズ４ａの移動可能領域内での往復移動で、対物レンズ４ａを光ディスク１の情報トラックに追従させられるので、対物レンズ４ａが光ディスク１の情報トラックに追従するために対物レンズ４ａの移動可能領域を超えてしまいトラッキング制御ができなくなるという不都合を回避できる。そのため、光ディスク１の情報トラックを形成する中心と光ディスク１の機械的中心がずれている偏心ディスクに記録または再生する場合であっても、トラッキング制御開始直後の対物レンズ４ａの移動可能領域を減らすことなく、トラッキング制御の裕度を確保することが可能な光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法を実現することができる。

本発明は、トラッキング制御開始直後の対物レンズの移動可能領域を減らすことなく、トラッキング制御の裕度を確保することが可能であるため、光ディスクに情報の記録または再生の少なくとも一方を行う光ディスク装置およびそのトラッキング制御方法などに適応可能である。

本発明の実施の形態１におけるトラッキング制御のブロック図 本発明の実施の形態１におけるトラッキング制御開始前の各ブロックから出力される信号を示す図 本発明の実施の形態１におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図 本発明の実施の形態１におけるトラッキング制御を開始する動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態２におけるトラッキング制御開始前の各ブロックから出力される信号を示す図 本発明の実施の形態２におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図 本発明の実施の形態２におけるトラッキング制御を開始する動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御のブロック図 本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御開始前の各ブロックから出力される信号を示す図 本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図 本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図 本発明の実施の形態３におけるトラッキング制御を開始する動作を示すフローチャート 従来の光ディスク装置におけるトラッキング制御のブロック図 従来の光ディスク装置におけるトラッキング制御開始時の各ブロックから出力される信号を示す図 機械的中心と情報トラックを形成する中心がずれている光ディスクを示す図 機械的中心と情報トラックを形成する中心がずれている光ディスクが回転した場合の対物レンズと情報トラックの関係を示す図 機械的中心と情報トラックを形成する中心がずれている光ディスクが回転した場合の対物レンズと情報トラックの関係を示す図 機械的中心と情報トラックを形成する中心がずれている光ディスクが回転した場合の対物レンズと情報トラックの関係を示す図 機械的中心と情報トラックを形成する中心がずれている光ディスクが回転した場合の対物レンズと情報トラックの関係を示す図 従来の光ディスク装置における対物レンズのトラッキング方向のレンズシフト量とトラッキングエラー信号の振幅量の関係を示す図

符号の説明

１ 光ディスク
２ ピックアップモジュール
３ スピンドルモータ
４ レンズホルダ
４ａ 対物レンズ
５ キャリッジ
６ フィード部
７ フィードモータ
８ アナログ信号処理部
９ サーボ処理部
１０ モータ駆動部
１１ 方向判別部
１２ コントローラ
１０１ 情報トラック

Claims (2)

1. 対物レンズを所定の移動可能領域で保持する保持手段と、
   前記対物レンズをトラッキング方向に駆動する駆動手段と、
   光ディスクからの反射光に基づいてトラッキングエラー信号を生成する信号処理手段と、
   前記トラッキングエラー信号に基づいて前記駆動手段を駆動してトラッキング制御を行うと共に、前記トラッキングエラー信号の波形の周期の大小を判断するための第１所定値と前記第１所定値より大きい第２所定値とを記憶する制御手段とを具備し、
   前記制御手段は、前記所定の移動可能領域の中央部に前記対物レンズを配置させ、前記トラッキングエラー信号の波形の周期を検出し、前記周期が前記第１所定値以下になったときに、前記周期が前記第２所定値以上になるようにキック電圧を前記対物レンズ駆動手段に印加して、前記対物レンズのトラッキング制御を開始することを特徴とする光ディスク装置。
2. トラッキングエラー信号の波形の周期に対応するキック電圧値を記憶する記憶手段を有し、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前記キック電圧値の中から、前記検出したトラッキングエラー信号の波形の周期に対応するキック電圧値を選択し、前記対物レンズ駆動手段に印加することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。

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