JPH06318331A - トラッキング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ヘッドの初期調整ばらつきや経時変化によ
る光軸ずれ及びトラックずれ信号のオフセットを補正し
て、正確で高精度のトラッキング制御を行うことができ
るトラッキング制御装置を提供する。 【構成】 装置起動時にＣＰＵ３２は、信号選択回路２
５を切り替え、駆動信号発生回路２４からの駆動信号に
よってガルバノミラー３０を回動させる。このとき得ら
れたトラックずれ信号から、光学系の光軸と光ビームの
中心とのずれ（光軸ずれ）を計測し、このずれに応じて
光軸ずれ補正量を求め、メモリ３３に設定する。設定さ
れた光軸ずれ補正量に応じた電流をガルバノミラー３０
に流すことにより、光軸ずれが補正される。この後、Ｃ
ＰＵ３２は、リニアモータ３１を移動させて再び光軸ず
れを計測し、計測された光軸ずれに応じて、メモリ３３
の光軸ずれ補正量を変更する。このようにして最終的に
求められた光軸ずれ補正量に応じた電流をガルバノミラ
ー３０に流すことにより、光軸ずれを完全に補正するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザ等の光源を用い
て、記録媒体上に光学的に信号を記録する、あるいは記
録媒体上の信号を再生する光学式記録再生装置の、光ビ
ームが記録媒体上のトラックを正確に走査するように制
御する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、光学式記録再生装置では装置の薄
型化や高速検索等を実現するために、光学系全体を移動
させるのではなく、光学系の一部を分離して可動部に配
置し、可動部、即ち光ヘッドを移動させることによっ
て、トラッキングを行うことが知られている。さらに、
可動部を軽量化するために、トラッキングアクチュエー
タとしてガルバノミラーを用い、このガルバノミラーを
固定部に配置する構成のものが知られている。

【０００３】以下、従来のトラッキング制御装置につい
て図２１を参照しながら説明する。

【０００４】図２１は、従来のトラッキング制御装置の
構成を示すブロック図である。半導体レーザ等の光源１
０１から出射された光１０８は、コリメータレンズ１０
２によって平行光にされた後、ビームスプリッター１０
３を通過し、トラッキング微アクチュエータであるガル
バノミラー１３０によって反射される。ガルバノミラー
１３０によって反射された光は、さらに可動部に配置さ
れたミラー１０４で反射された後、対物レンズ１０５に
よって収束され、回転しているディスク１０７上に照射
される。ディスク１０７には、ディスク１０７を回転さ
せるためのスピンドルモータ１０６が接続されている。

【０００５】ディスク１０７によって反射された光ビー
ムは、対物レンズ１０５を通過した後、ミラー１０４及
びガルバノミラー１３０によって反射され、ビームスプ
リッタ１０３に入射する。ビームスプリッター１０３に
入射した光ビームは凸レンズ１０９の方向に反射され
る。光ビームは、この凸レンズ１０９を通過し、シリン
ドリカル偏光ビームスプリッタ１１０（以下シリンドリ
カルＰ．Ｂ．Ｓと呼ぶ。）によって光ビーム１１１、１
１５に分割される。

【０００６】分割された一方の光ビーム１１１は、光検
出器１１２の２分割面上に集光される。２分割面から出
力される、集光された光ビームの光量に応じた出力Ａ及
びＢは、差動増幅器１１４の各端子に入力される。差動
増幅器１１４で光検出器１１２の出力Ａ及びＢの差を求
める演算を行うことにより、トラックずれ信号が得られ
る。このようにして差動増幅器１１４の出力としてトラ
ックずれ信号を検出する方法は、例えば特開昭４９ー６
０７０２号公報に記載されており、プッシュプル法とし
て知られている。

【０００７】また、光検出器１１２の２分割面からの出
力Ａ及びＢは、加算増幅器１１６にも入力されており、
加算増幅器１１６によって出力Ａ及びＢの和が求めら
れ、光量和信号が得られる。

【０００８】差動増幅器１１４から出力されたトラック
ずれ信号は可変増幅器１１７に入力される。可変増幅器
１１７のゲインは、その出力ａ点でのトラックずれ信号
の振幅がほぼ一定になるように調整されている。可変増
幅器１１７からの出力は割算器１１８に入力されてい
る。割算器１１８には、加算増幅器１１６からの光量和
信号もまた入力されており、可変増幅器１１７からの出
力を加算増幅器１１６からの出力で除算することによっ
て、記録時あるいは消去時の光ビームの光量変化、また
はディスク１０７の反射率の変化に対してトラックずれ
信号の振幅がほぼ一定になるようにしている。

【０００９】他方、シリンドリカルＰ．Ｂ．Ｓ．１１０
によって分割されたもう一方の光ビーム１１５は、光検
出器１１２の４分割面上に集光される。この４分割面か
らの出力に基づいて、ディスク１０７上の光ビームが所
定の収束状態からずれたことを検出するフォーカスずれ
信号が得られる。ここで、フォーカスずれ信号の検出
は、差動増幅器１１３を用いて、公知の非点収差法によ
って行われる。フォーカスずれ信号に基づいてフォーカ
スアクチュエータ（図示省略）を駆動する公知のフォー
カス制御によって、光ビームが所定の収束状態でディス
ク１０７上に照射されるように制御する。このようなフ
ォーカス制御については本発明と直接関係しないので詳
細な説明を省略する。

【００１０】次に、対物レンズ１０５によって収束され
た光ビームが、目標とするトラック上に正確に照射され
るように制御されているとき、すなわちトラッキング制
御が行われているときの光学系全体の動作について、図
２１を参照しながら簡単に説明する。本トラッキング制
御では、高周波数ではトラッキング微アクチュエータで
あるガルバノミラー１３０を主に駆動し、低周波数では
トラッキング粗アクチュエータであるリニアモータ１３
１を主に駆動することにより制御を行う。また、光スポ
ットをディスク１０７全域に及ぶ広範囲で移動させる検
索もリニアモータ１３１を駆動して行う。

【００１１】上述のように、割算器１１８によって光ビ
ームの光量変化あるいはディスク１０７の反射率変化に
対して振幅がほぼ一定にされたトラックずれ信号は、位
相補償回路１２１に入力される。位相補償回路１２１の
出力は、ガルバノミラー１３０を駆動する駆動回路１２
８に入力されている。ガルバノミラー１３０は、トラッ
クずれ信号に応じた駆動回路１２８からの出力によって
駆動され、回転する。ガルバノミラー１３０の回転によ
り光ビームが反射される方向が変更され、光スポット
は、トラック上に位置するように、ディスク１０７上の
トラックを横切る方向（以下、トラッキング方向とす
る。）に移動する。このようにして、光スポットは常に
目標とするトラックの中心に位置するように制御され
る。

【００１２】ディスク１０７の内周から外周までトラッ
ク方向に移動することのできるリニアモータ１３１上に
はミラー１０４と対物レンズ１０５が搭載されており、
これにより光ヘッドが構成されている。光スポットは、
リニアモータ１３１の移動にともなってディスク１０７
の内周から外周までトラッキング方向に移動する。トラ
ッキング制御が行われているときには、上記位相補償回
路１２１の出力は、等価フィルタ回路１２２を介して、
リニアモータ１３１の制御に用いられる位相補償回路１
２３に入力される。等価フィルタ１２２はトラッキング
微アクチュエータであるガルバノミラー１３０の入出力
特性、すなわち入力に対する回転特性とほぼ等しい特性
を有している。位相補償回路１２３からの出力は、リニ
アモータ１３１を駆動する駆動回路１２９に入力されて
おり、この出力によって、ガルバノミラー１３０が自然
状態、すなわち光学系の光軸中心と対物レンズ１０５に
入射する光ビームの光軸とが一致した状態を中心として
回動することができるように、リニアモータ１３１が制
御されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２１
に示す従来の装置では、トラッキング微アクチュエータ
としてガルバノミラー１３０を用いており、さらにこの
ガルバノミラー１３０を固定部に配置し、トラッキング
粗アクチュエータであるリニアモータ１３１上にミラー
１０４と対物レンズ１０５を配置して光ヘッドを構成し
ているため、ガルバノミラー１３０からミラー１０４を
経て対物レンズ１０５に至るまでの光路長が長くなる。
光路長が長くなると、ガルバノミラー１３０の非制御状
態の姿勢が、初期状態、すなわち光学系の光軸と光ビー
ムの中心とが一致した状態の姿勢から、ガルバノミラー
１３０が回動する方向、あるいは重力を受ける方向に変
化した場合に、光学系の光軸と光ビームの中心との間に
ずれが発生しやすくなる。本明細書ではこのような光軸
と光ビームの中心とのずれを光軸ずれとよぶ。光軸ずれ
が発生するとトラックずれ信号にオフセットが生じる。
このオフセットは、光路長が長いほど大きくなる。

【００１４】図２２を参照しながら、ガルバノミラー１
３０の回転によって生じる光軸ずれについて説明する。
図２２に示すようにガルバノミラー１３０が回転する
と、上述した光軸ずれが発生し、トラックずれ信号がオ
フセットを持つことになる。つまり、トラッキング制御
が行われているときには、ガルバノミラー１３０が回動
することにより光軸ずれが発生する。また、トラッキン
グ制御が行われていないときであっても、上述したガル
バノミラー１３０の姿勢変化が発生すると、トラッキン
グ制御が行われているときと同様に、回転方向に光軸が
ずれる。このように光軸ずれが発生すると、対物レンズ
１０５の球面収差、光束のコマ収差あるいはレンズ枠の
ケラレ等によりトラックずれ信号に大きなオフセットが
生じる。この状態でトラッキング制御を行うと、トラッ
クずれ信号にオフセットが既に生じている状態でさらに
ガルバノミラー１３０を回動させてオフセットを大きく
することになる。

【００１５】トラッキング制御が行われていないときの
光軸ずれが大きいとトラックずれ信号のオフセットも大
きくなる。このようなオフセットを、トラックずれ信号
の検出が行われる回路よりも後の回路において除去しよ
うとしても、オフセットが大きすぎるために回路が飽和
して、除去できないことがある。さらに、レンズ枠のケ
ラレ等でトラックずれ信号の振幅が小さくなったり、ト
ラックずれ信号が現れなくなることがある。トラックず
れ信号が現れなくなった場合は、回路でオフセットを除
去してもトラックずれ信号が現れるようにすることはで
きない。

【００１６】また、トラッキング制御が行われていると
きにトラックずれ信号がオフセットを持つと、ディスク
１０７上の光スポットは、トラッキング制御系によっ
て、目標とするトラックの中心からずれたところに位置
するように制御される。つまり、ディスク１０７上の光
スポットはオフトラックした状態に制御される。

【００１７】トラッキング制御が行われているときに、
ガルバノミラー１３０の回動によって上述したようなオ
フトラックが生じると、例えば、ディスク１０７上に情
報を記録する際の記録特性、あるいは情報を再生する際
の再生特性が劣化したり、光スポットがトラックからは
ずれやすくなるというようなトラッキング精度の低下と
いう問題がある。

【００１８】さらに、トラッキング制御が行われていな
いときに経時変化や環境温度の変化等によってガルバノ
ミラー１３０の姿勢変化が起こると、光ビームの中心が
光学系の光軸とずれ、トラックずれ信号にオフセットが
発生する。経時変化や環境温度の変化で光軸ずれが発生
すると、場合によってはトラックずれ信号のオフセット
が大きく発生したり、トラックずれ信号が現れなくな
る。トラックずれ信号のオフセットが大きかったり、ト
ラックずれ信号が現れなくなると、トラッキング制御系
を安定に引き込むことが出来なくなる。このため、装置
として起動不能となり、信頼性が著しく低下するという
問題もある。

【００１９】本発明は、このような従来のトラッキング
制御装置の課題を考慮し、光ヘッドの初期調整ばらつき
や経時変化による光軸ずれを補正して、常に光ヘッドの
光学系光軸中心を基準にトラッキング制御を行うことが
でき、また、ガルバノミラーの回動に伴って発生するオ
フセットを補正して、正確で高精度なトラッキング制御
を行うことができる、信頼性の高いトラッキング制御装
置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明のトラッキング制
御装置は、記録媒体上に光ビームを収束させる収束手段
と、駆動信号を受け取り、該駆動信号に応じて、該光ビ
ームの収束点を、該記録媒体上において、該記録媒体上
に設けられたトラックを横切る方向に移動させる移動手
段と、該トラックのうちの１つに対する該光ビームの該
収束点の位置に応じてトラックずれ信号を発生させるト
ラックずれ検出手段と、該トラックずれ信号に応じて、
該光ビームの該収束点が該トラックのうちの該１つの上
に位置するように該移動手段を駆動する第１の駆動信号
を発生させ、該第１の駆動信号を該駆動信号として該移
動手段に供給するトラッキング制御手段と、該トラッキ
ング制御手段の動作、非動作を切り替える手段と、該ト
ラッキング制御手段が非動作のときに、該光ビームの該
収束点が該トラックのうちの所定数個のトラックを横切
るように該移動手段を駆動する第２の駆動信号を発生す
る駆動手段と、該トラッキング制御手段が非動作のとき
に、該第２の駆動信号によって該移動手段が駆動される
ことにより得られる該トラックずれ信号から、光軸ずれ
量を求める光軸ずれ計測手段と、求められた該光軸ずれ
量に基づいて、該光軸ずれ量を実質的にゼロにするよう
な値の信号を該移動手段に定常的に供給する光軸ずれ補
正手段とを備えた構成を有する。

【００２１】また、本発明は、上記移動手段が、前記光
ビームを反射するための微アクチュエータであって、該
光ビームが反射する方向を変更することにより前記収束
点を移動させる微アクチュエータと、前記収束手段を支
持するための粗アクチュエータであって、該収束手段を
移動させることにより該収束点を移動させる粗アクチュ
エータとを備えており、光軸ずれ補正手段は該微アクチ
ュエータに前記信号を供給してもよい。

【００２２】また、本発明は、上記光軸ずれ計測手段
が、前記トラックずれ信号のオフセットに基づいて光軸
ずれ量を計測してもよい。

【００２３】また、本発明は、上記光軸ずれ計測手段
が、前記トラックずれ信号のエンベロプに基づいて光軸
ずれ量を計測してもよい。

【００２４】また、本発明は、上記駆動手段が、前記微
アクチュエータに接続されており、前記第２の駆動信号
によって該微アクチュエータが駆動されてもよい。

【００２５】また、本発明は、上記駆動手段が、前記粗
アクチュエータに接続されており、前記第２の駆動信号
によって該粗アクチュエータが駆動されてもよい。

【００２６】また、本発明は、光ビームを反射するため
の回転可能な反射鏡と、該反射鏡から該光ビームを受け
取り、該光ビームを記録媒体上に収束させる収束手段
と、第１の駆動信号を受け取り、該第１の駆動信号の第
１の関数として該反射鏡を回転させるための回転信号を
発生させ、該回転信号を該反射鏡に供給する第１の駆動
手段と、該収束手段を支持する第２の駆動手段であっ
て、第２の駆動信号を受け取り、該第２の駆動信号に応
じて該収束手段を移動させる第２の駆動手段と、該記録
媒体上のトラックに対する該光ビームの収束点の位置に
応じてトラックずれ信号を発生するトラックずれ検出手
段と、該トラックずれ信号に応じて、該光ビームの該収
束点が該トラック上に位置するように該第１及び第２の
駆動手段を駆動するための該第１及び該第２の駆動信号
をそれぞれ発生させるトラッキング制御手段と、該トラ
ックずれ信号の第２の関数として出力信号を発生させる
フィルタ手段であって、該第２の関数は該第１の関数と
実質的に等しいフィルタ手段と、該フィルタ手段の該出
力信号に基づいて、該トラックずれ信号のオフセットを
実質的にゼロにするように該トラックずれ信号を補正す
るオフセット補正手段とを備えた構成を有する。

【００２７】また、本発明は、上記オフセット補正手段
が、前記トラックずれ信号の前記オフセットを実質的に
ゼロにするように補正量を設定し、設定された該補正量
に応じて補正信号を発生させる手段と、該補正信号を受
け取り、該補正信号を用いて該トラックずれ信号を補正
する手段とを備えていてもよい。

【００２８】また、本発明は、上記オフセット補正手段
によって補正された前記トラックずれ信号を受け取り、
該トラックずれ信号の振幅の中心レベルを検出し、検出
された該中心レベルと予め設定された基準レベルとの差
を求める手段と、該差に応じて、該中心レベルが該基準
レベルと一致するように前記補正量を変更する手段と、
をさらに備えていてもよい。

【００２９】また、本発明は、トラッキング制御手段
が、前記フィルタ手段からの前記出力信号を受け取り、
該出力信号に基づいて前記第２の駆動信号を発生させて
もよい。

【００３０】

【作用】本発明は、上記構成により、トラッキング制御
が行われているときにガルバノミラーの回動により生じ
るトラックずれ信号のオフセットを補正することができ
る。また、トラッキング制御が行われていないときの光
軸ずれを補正することにより、常に光ヘッドの光学系の
光軸を中心としてトラッキング制御を行うことができ
る。このため、正確で高精度なトラッキング制御が可能
となる。

【００３１】さらに、経時変化等により光学系の光軸と
トラッキング制御の中心とが大きくずれてトラックずれ
信号のオフセットが大きくなったりトラックずれ信号が
現れなくなった場合でも、光軸ずれ補正を行うことによ
り、トラックずれ信号が現れるようにすることが可能と
なる。これにより、トラックずれ信号に起因するトラッ
キング制御装置の起動不能をなくすことができる。ま
た、トラックずれ信号のオフセットを調整してトラッキ
ング制御を安定に引き込むことが可能となる。よって、
安定した制御性能、検索性能を確保し、更に起動不能を
防止し、装置の信頼性を著しく向上することが可能とな
る。

【００３２】

【実施例】

（第１の実施例）以下、本発明によるトラッキング制御
装置の第１の実施例について、その構成を動作ととも
に、図１〜図１５を参照しながら説明する。

【００３３】図１は本発明によるトラッキング制御装置
の第１の実施例の構成を示すブロック図である。半導体
レーザ等の光源１から出射された光ビーム８は、コリメ
ータレンズ２で平行光にされた後、ビームスプリッター
３を通過し、トラッキング微アクチュエータであるガル
バノミラー３０によって反射される。反射された光は、
さらに可動部上のミラー４によって反射された後、対物
レンズ５によって収束され、回転しているディスク７上
に照射される。ディスク７には、ディスク７を回転させ
るためのスピンドルモータ６が接続されている。

【００３４】ディスク７によって反射された光ビーム
は、対物レンズ５を通過した後、ミラー４、ガルバノミ
ラー３０の順に反射され、ビームスプリッター３に入射
する。ビームスプリッタ３に入射した光ビームは凸レン
ズ９を通過した後、シリンドリカルＰ．Ｂ．Ｓ．１０に
よって光ビーム１１、１５に分割される。

【００３５】分割された一方の光ビーム１１は光検出器
１２上に集光される。光検出器１２は複数の検出面を有
しており、そのうちの１つは２分割されている。光ビー
ム１１はこの２分割面上に集光される。２分割面上に集
光された光ビームの強度に応じた出力Ａ及びＢは差動増
幅器１４の各端子に入力される。差動増幅器１４で出力
ＡとＢの差を求める演算を行うことにより、トラックず
れ信号が得られる。

【００３６】このようにプッシュプル法によってトラッ
クずれ信号が求められる。また、光検出器１２の２分割
面からの出力Ａ及びＢは、加算増幅器１６にも入力され
ており、ここで出力Ａ及びＢの和である光量和信号が求
められる。

【００３７】差動増幅器１４から出力されるトラックず
れ信号は、可変増幅器１７に入力される。可変増幅器１
７のゲインは、その出力ａ点でのトラックずれ信号の振
幅がほぼ一定になるように調整されている。可変増幅器
１７からの出力は割算器１８に入力されている。一方、
割算器１８には、加算増幅器１６から出力される光量和
信号も入力されている。割算器１８では、可変増幅器１
７からトラックずれ信号を加算増幅器１６からの光量和
信号で除算することにより、記録時あるいは消去時の光
ビームの光量変化、またはディスク７の反射率変化に対
してトラックずれ信号の振幅がほぼ一定にされる。

【００３８】シリンドリカルＰ．Ｂ．Ｓ．１０によって
分割されたもう一方の光ビーム１５もまた光検出器１２
上に集光される。この光ビーム１５が集光される場所
は、上記２分割面ではなく、４つに分割されている他の
検出面である。この４分割面上に集光された光ビームの
強度に応じた出力に基づいて、ディスク７上の光ビーム
が所定の収束状態からずれたことを検出するフォーカス
ずれ信号が得られる。本実施例では、フォーカスずれ信
号は公知の非点収差法によって検出され、フォーカスず
れ信号に基づいてフォーカスアクチュエータ（図示省
略）を駆動する公知のフォーカス制御により、ディスク
７上の光ビームが所定の収束状態になるように制御が行
われる。フォーカス制御については、本発明と直接関係
しないので詳細な説明を省略する。

【００３９】次に、プッシュプル法によるトラックずれ
信号検出について図２及び図３を参照しながら説明す
る。

【００４０】図２（ａ）に、ディスク７上のトラックピ
ット列（トラック）を１次元の回折格子とみなして、デ
ィスク７上の光スポットの位置を変えたときの、上記回
折格子からの回折光の０次光と±１次光の干渉パターン
を示す。トラック中心に対する光スポットの中心の相対
変位をｕ、トラックピッチをｑとすると、ｕ＝０のとき
及びｕ＝ｑ／２のときの干渉パターンは、左右とも同じ
形状である。しかし、ｕ＝ｑ／４、あるいはｕ＝−ｑ／
４のときの干渉パターンでは、左側と右側とでパターン
の形状が反転する。ここで、干渉パターンＡ、Ｂ、Ｃか
らの反射光が光検出器１２上に集光されたときの光強度
を比較すると、パターンＡ＞パターンＢ＞パターンＣと
いう関係になっている。

【００４１】図２（ｂ）にトラックずれ信号検出光学系
の概略図を示す。干渉パターンＡ、Ｂ、Ｃが上述のよう
な関係にあるとき、図２（ｂ）に示すように、光検出器
１２の２分割面の分割線をトラックに平行に配置して、
２分割面からの出力を差動検出することにより光スポッ
トの中心とトラック中心とのずれを検出することができ
る。

【００４２】図３にプッシュプル法により得られるトラ
ックずれ信号の例を示す。ｕ＝０のときには光スポット
がトラック中心に位置しており、トラックずれ信号はト
ラッキング制御の制御基準と一致している。ｕ＝ｑ／４
のときはトラックずれ信号は正のピークとなり、ｕ＝−
ｑ／４のときは負のピークとなる。ｕ＝ｑ／２のときは
光スポットがトラック間に位置している状態を示してい
る。つまり、光スポットがディスク７上のトラックを横
切ったときの光検出器１２の分割面Ａ、Ｂからの出力を
差動増幅器１４で演算すると、その出力として図３に示
すようなトラックずれ信号を得ることができる。さらに
光検出器１２の２分割面からの出力は、上述したように
加算増幅器１６に入力され、加算増幅器１６によって、
ディスク７からの光ビームの反射光量に対応した光量和
信号を得ることができる。

【００４３】次に、図１を参照しながら、トラッキング
制御が行われているときの光学系全体の動作を説明す
る。トラッキング制御では、高周波数では微アクチュエ
ータであるガルバノミラー３０が主として駆動され、低
周波数では粗アクチュエータであるリニアモータ３１が
主として駆動される。また、光スポットをディスク７全
域に及ぶ広範囲で移動させる検索もリニアモータ３１を
駆動して行う。このようなトラッキング制御は、後に詳
述する光軸ずれの補正、及びトラックずれ信号のオフセ
ットを補正するためのゲインの調整が完了した状態で行
われる。つまり、本実施例では、トラッキング制御は、
光軸ずれの補正によりガルバノミラー３０が、光学系の
光軸と光ビームの中心とが一致した状態を中心として回
動するようになり、かつ、ゲイン調整によりガルバノミ
ラー３０の回動によるトラックずれ信号のオフセットが
キャンセルされてから行われることになる。

【００４４】割算器１８によって光ビームの光量変化ま
たはディスク７の反射率変化に対して振幅をほぼ一定に
されたトラックずれ信号は、位相補償回路２１に入力さ
れる。位相補償回路２１の出力は、信号選択回路２５、
加算回路２７を経て、駆動回路２８に入力される。従っ
て、ガルバノミラー３０は、トラックずれ信号に応じた
駆動回路２８からの出力によって駆動され、回転する。
ガルバノミラー３０が回転することにより、光スポット
がディスク７上のトラックを横切る方向、すなわちトラ
ッキング方向に移動する。このようにして、ディスク７
上の光スポットは、常にトラック中心に位置するように
制御される。

【００４５】リニアモータ３１上にはミラー４と対物レ
ンズ５が搭載されている。このミラー４及び対物レンズ
５は、リニアモータ３１が移動することによりディスク
７の内周から外周までトラッキング方向に移動すること
ができる。従って、光スポットは、リニアモータ３１の
移動にともなってディスク７の内周から外周までトラッ
キング方向に移動する。トラッキング制御が行われてい
るときには、上述の位相補償回路２１の出力は、等価フ
ィルタ回路２２、リニアモータ制御系の位相補償回路２
３、信号選択回路２６、駆動回路２９を経てリニアモー
タ３１に加えられており、ガルバノミラー３０が、光学
系の光軸と光ビームの中心とが一致した状態を中心とし
て回動することができるように、リニアモータ３１を制
御している。また、等価フィルタ回路２２は、ガルバノ
ミラー３０の入出力特性、すなわちガルバノミラー３０
への入力に対する回転特性とほぼ等しい特性を有してい
る。

【００４６】次に、光軸ずれとトラックずれ信号のオフ
セットの関係について図４〜図９を参照しながら説明す
る。

【００４７】対物レンズ５の形状は、一つの基準軸のま
わりに回転対称である。また、レンズの球面の曲率中心
はこの軸と一致している。この基準軸を対物レンズ５の
光軸という。光学系を構成する対物レンズ５以外の要素
は、光学系全体の光軸が対物レンズ５の光軸と一致する
ように配置されており、光学系全体をこの基準軸のまわ
りに回転しても、結像関係は全く同等である。

【００４８】図５に、光学系全体の光軸と対物レンズ５
に入射する光ビームの中心とが一致しているときの、光
ビームの、光軸に垂直な断面を示す。つまり、図５は光
軸ずれが生じていない場合のディスク７上の光スポット
の形状を示している。光学系を実際に通過する光束の拡
がりは、絞りやレンズ枠などによって制限される。ま
た、光学系を通過する際に受ける影響は、結像点が光軸
上にある場合とそうでない場合とで異なる。光学系が光
軸を中心に回転対称であれば、光束もまた回転対称であ
り、光束中心と光軸とは一致する。このとき、光軸に垂
直な断面は、図５に示すように円形になる。しかし、対
物レンズ５に入射する平行光の光ビームの中心と光軸と
がずれると、対物レンズ５の球面収差により光ビームは
一点に集まらなくなる。

【００４９】光ビームが、光学系の光軸に対して斜めに
対物レンズ５に入射した場合について図６を用いて説明
する。図６は、対物レンズ５に入射する光ビームが光学
系の光軸に対して斜めに入った場合の、図５と同じ光軸
上の位置での、光軸に対して垂直な光束の切断面を示し
ている。すなわち、図６は対物レンズ５に入射する光ビ
ームが光学系の光軸に対して斜めに入った場合のディス
ク７上のスポットの形状を示している。このとき、光ビ
ームは、いわば、厚みのある丸い穴を斜めに通過するよ
うな状態になり、その断面は円ではなくなる。また、レ
ンズ枠のケラレのため光ビームの断面の面積も小さくな
る。つまり、対物レンズ５に入射する光ビームが光軸に
対して斜めに入った場合、光ビームはコマ収差を伴うこ
とになる。よって、光軸ずれが生じると、対物レンズ５
の球面収差や光束のコマ収差、レンズ枠のケラレ等によ
りディスク７上の光スポットの形状が変化する。

【００５０】図４は、トラック中心上に光スポットが位
置しているときの光検出器１２上のスポット形状と光軸
ずれとの関係を示す図である。図４（ａ）は光軸ずれが
ない状態、図４（ｂ）はディスク７の外周側に光軸ずれ
が発生した状態、図４（ｃ）はディスク７の内周側に光
軸ずれが発生した状態でトラック中心上に光スポットが
位置しているときの光検出器１２上の光スポットの形状
を示している。

【００５１】光軸ずれが生じていない状態では、光検出
器１２上の光スポットの形状は、図４（ａ）に示すよう
になり、光検出器１２の２分割面からの出力Ａ、Ｂは等
しくなる。しかし、光軸ずれが発生すると、光検出器１
２上の光スポットの形状は、光スポットがディスク７上
のトラック中心に位置しているにもかかわらず、図４
（ｂ）あるいは図４（ｃ）のようになり、光検出器１２
の２分割面からの出力Ａ、Ｂは等しくなくなる。その結
果、トラックずれ信号にオフセットが生じることにな
る。

【００５２】図７は、ガルバノミラー３０の姿勢が、ガ
ルバノミラー３０の回転する方向に変化したときの光軸
ずれの状態を示している。光軸ずれが生じていないとき
のガルバノミラー３０を初期状態とすれば、ガルバノミ
ラー３０が反時計まわり（あるいは時計まわり）に回転
すると、光学系の光軸に対して光ビームの中心がずれ
る。

【００５３】図８及び図９を用いて、ガルバノミラー３
０から対物レンズ５までの光路長、及びガルバノミラー
３０の回転角と光軸ずれとの関係について説明する。図
８は、ガルバノミラーの回転角θと光路長Ｌ、光学系の
光軸からの光ビームの中心のずれ量（以下、光軸ずれ量
と呼ぶ。）δｘ、及びディスク７上での光スポットの移
動量ｘの関係を示している。図９は、ガルバノミラー３
０からミラー４までの距離Ｌ１、ミラー４から対物レン
ズ５までの距離Ｌ２と光路長Ｌを示している。

【００５４】ガルバノミラー３０の回転角θ、光路長
Ｌ、光軸ずれ量δｘ、及び光スポットの移動量ｘの関係
式（１）、（２）、（３）、（４）、（５）を以下に示
す。

【００５５】Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２ …（１） 式（１）は、ガルバノミラー３０から対物レンズ５まで
の距離Ｌ（光路長）はガルバノミラー３０からミラー４
までの距離Ｌ１とミラー４から対物レンズ５までの距離
Ｌ２の和であることを意味している。

【００５６】ｆ＝３ｍｍ …（２） 式（２）は対物レンズ５の焦点距離ｆを表している。

【００５７】ｆ・Ｓｉｎ（２θ）＝ｘ …（３） 式（３）は対物レンズ５の焦点距離ｆ、ガルバノミラー
３０の回転角θ及び光スポットの移動量ｘの関係式であ
る。

【００５８】２θ＝ＡＳｉｎ（ｘ／ｆ） …（４） 式（４）は、式（３）をガルバノミラー３０の回転角θ
の２倍の角度２θについて展開した式である。

【００５９】 δｘ＝Ｌｍａｘ・ｔａｎ（２θ） …（５） 式（５）は光軸ずれ量δｘと、最大光路長Ｌｍａｘ、及
びガルバノミラー３０の回転角θの関係式である。本実
施例においては、最大光路長Ｌｍａｘは７０ｍｍであ
り、例えば、ガルバノミラー３０が±０．０９５５ｄｅ
ｇ回転すると、式（２）及び（３）より光スポットは±
１０μｍディスク７上を動くことになる。このとき、式
（５）より光軸ずれ量δｘは±０．２３３ｍｍとなる。

【００６０】図１０に、光軸ずれのないときのトラック
ずれ信号、すなわち基準トラックずれ信号と、光スポッ
トがディスク７上で１０μｍ移動したときのトラックず
れ信号を示す。トラックずれ信号の振幅を±１とする
と、光ビームの中心軸が光軸から±０．２３３ｍｍずれ
たとき、トラックずれ信号には±０．６４３５のオフセ
ットが発生する。トラックずれ信号のオフセットが±
０．６４３５発生すると、トラッキング制御系は、光ス
ポットをトラック中心から±０．１７８μｍずれたとこ
ろに位置するように制御することになる。従って、ガル
バノミラー３０から対物レンズ５までの最大光路長Ｌｍ
ａｘが長くなると、トラックずれ信号のオフセットも大
きくなることがわかる。

【００６１】次に、光学系の光軸と光ビームの中心との
ずれ、すなわち光軸ずれの検出と、検出された光軸ずれ
の補正について、図１及び図１１〜図１５を参照しなが
ら説明する。光軸ずれの補正は、ガルバノミラー３０を
駆動させて光軸ずれを検出する粗補正と、リニアモータ
３１を駆動させて行う光軸ずれを検出する微補正の２つ
に分けられる。

【００６２】光ビームの中心が、ガルバノミラー３０の
姿勢変化によって光学系の光軸から大きくずれて対物レ
ンズ５の外輪に近づくと、ディスク７への入射光やディ
スク７からの反射光は、対物レンズの枠によるケラレ等
の影響をうける。このため、光検出器１２の２分割面か
らの出力Ａ、Ｂのうちの一方の出力が支配的になり、ト
ラックずれ信号がほとんど現れなくなる。このような場
合には、トラッキング制御系を引き込むことができなく
なり、装置を起動させることができなくなる。そこで、
まず、光軸ずれの粗補正が行われる。

【００６３】最初に、トラッキング制御が行われていな
い状態（以下、この状態をトラッキング制御オフ状態と
呼ぶ）で光軸ずれの検出を行う。ＣＰＵ３２によって、
信号選択回路２５を駆動信号回路２４からの信号を受け
取るモードに切り替え、駆動信号回路２４からの駆動信
号を信号選択回路２５に入力する。この駆動信号は信号
選択回路２５から加算回路２７を介して駆動回路２８に
入力され、光スポットがディスク７上の所定の領域を移
動するように、ガルバノミラー３０を回動させる。この
とき、リニアモータ３１を駆動するための駆動回路２９
に接続されている信号選択回路２６は、位相補償回路２
３からの信号を選択している。また、トラックずれ信号
に応じたリニアモータ制御はオフの状態である。

【００６４】図１５に駆動信号発生回路２４からの駆動
信号の一例を示す。この駆動信号は、振幅の中心レベル
が制御基準電圧（Ｖｒｅｆ）と一致している信号であ
る。駆動信号の値がＶｒｅｆと一致しているとき、ガル
バノミラー３０（微補正の場合にはリニアモータ３１）
に流れる電流はゼロになる。このような駆動信号により
ガルバノミラー３０を駆動すると、図１１（ａ）に示す
ようなトラックずれ信号が得られる。図１１（ａ）は、
正弦波状の駆動信号でガルバノミラー３０を駆動したと
きに得られるトラックずれ信号の波形である。ガルバノ
ミラー３０が回動させられると、光軸がずれて、トラッ
クずれ信号にオフセットを生じさせることができるの
で、光軸ずれによりトラックずれ信号がほとんど現れな
くなった場合であっても、ガルバノミラー３０を回動さ
せることによりトラックずれ信号が現れるようにするこ
とができる。

【００６５】また、ディスク７に偏心があると、ガルバ
ノミラー３０及びリニアモータ３１が一定の状態にあ
り、それにより光スポットが同じ場所に位置している場
合であっても、ディスク７が回転によって光スポットが
トラックからずれることがある。これは、ディスク７の
偏心に起因するものである。例えば、ディスク７の回転
速度を３６００ｒ．ｐ．ｍ．とすると、偏心成分が６０
Ｈｚで現れる。従って、偏心の影響を少なくするため
に、本実施例では、駆動信号の周波数は１ｋＨｚに設定
されている。上述するようにして、駆動信号発生回路２
４からの駆動信号によって、光軸ずれが生じていないと
きのトラックずれ信号と等しい振幅のトラックずれ信号
が得られるようにガルバノミラー３０を回動させる。こ
うして得られたトラックずれ信号は、割算器１８によっ
て自動ゲイン調整されて、Ａ／Ｄ変換器２０及びトラッ
クずれ信号２値化回路１９に入力される。Ａ／Ｄ変換器
２０に入力されたトラックずれ信号はデジタル信号に変
換され、ＣＰＵ３２に取り込まれる。また、２値化回路
１９ではトラックずれ信号のＡＣ成分がデジタル符号に
変換される。２値化回路１９からの出力はＣＰＵ３２に
入力される。トラックずれ信号のＡＣ成分の波形図及び
その２値化信号を、図１１（ｂ）に示す。

【００６６】ＣＰＵ３２は、トラックずれ信号のデジタ
ル信号及び２値化信号を受け取り、これらの信号からト
ラックずれ信号のオフセット特性、あるいはエンベロプ
特性を算出する。さらに、ＣＰＵ３２では、このトラッ
クずれ信号のオフセット特性あるいはエンベロプ特性に
基づいて光軸ずれを補正するための補正値が決定され、
メモリ３３に設定される。メモリ３３からは補正値に応
じたデジタル信号が出力される。このデジタル信号は、
Ｄ／Ａ変換器３４によってアナログ信号に変換され、加
算回路２７で信号選択回路２５からの出力に加えられ
る。これにより、ガルバノミラー３３には、補正値に応
じた電流（信号）が定常的に流されることになる。

【００６７】上記補正値は、例えば、その補正値に応じ
た電流をガルバノミラー３０に流したときに、トラック
ずれ信号のオフセット特性が、Ｖｒｅｆとトラックずれ
信号とが一致している点を基準として対称になるような
値に設定される。また、オフセット特性の代わりにエン
ベロプ特性に基づいて補正値を決定することもできる。
ＣＰＵ３２は、Ｖｒｅｆとトラックずれ信号とが一致し
ている点を基準としてトラックずれ信号のオフセット特
性が対称となるまで、メモリ３３に設定される補正値を
変更していく。対称となったときの補正値はメモリ３３
に記憶される。メモリ３３に記憶された補正値は、次に
光軸ずれ補正が行われるまで更新されない。

【００６８】上述したように設定、記憶された光軸ずれ
補正値に基づいて、ガルバノミラー３０に定常的に電流
（信号）を流して、光学系の光軸と光ビームの中心とを
一致させる。このようにして粗補正が完了すると、粗補
正が行われたディスク７上の所定の領域においてガルバ
ノミラー３０を駆動したときのトラックずれ信号の波形
は、図１２に示すようになる。

【００６９】次に、微補正について図１３（ｂ）を参照
しながら説明する。

【００７０】図１３（ｂ）は、光軸ずれが生じている状
態で、リニアモータ３１を駆動信号発生回路２４からの
正弦波状の駆動信号で駆動したときのトラックずれ信号
の波形を示している。上述した光軸ずれ粗補正を行った
後、リニアモータ３１を駆動して光スポットをディスク
７の内周側のトラックから外周側のトラックに移動させ
ると、光軸ずれ粗補正における光軸ずれ補正が正確でな
かった場合には、図１３（ｂ）に示すように、トラック
ずれ信号の内周側と外周側とでオフセットの極性の変化
が観察される。そこで、以下に述べるようにして、内周
側のオフセットと外周側のオフセットとの差を実質的に
なくすように光軸ずれ微補正を行う。

【００７１】本微補正では、トラッキング制御オフ状態
で、かつ粗補正済みの状態で、駆動信号発生回路２４か
らの駆動信号によりリニアモータ３１を駆動し、これに
より得られるトラックずれ信号に基づいて光軸ずれの検
出・補正を行う。このとき、信号選択回路２６は駆動信
号発生回路２４からの信号を選択しており、他の信号選
択回路２５は位相補償回路２１からの信号を選択してい
る。後は、上述の粗補正と同様に、ＣＰＵ３２によっ
て、メモリ３３に設定される補正値を変更して行き、光
ヘッドの光学系の光軸が光ビームの中心と一致したとき
の補正値を光軸ずれ補正値として、メモリー３３に再度
記憶する。このようにして再度記憶された補正値に基づ
いてガルバノミラー３０に定常的に電流（信号）を流す
ことにより、光学系の光軸中心と光ビームの中心軸とを
正確に一致させることができる。

【００７２】ここで光軸ずれ補正の状態について、図７
を用いて簡単に説明する。図７に示すようにガルバノミ
ラー３０の姿勢変化によって光軸ずれが生じている場
合、ガルバノミラー３０の姿勢が初期状態の姿勢から変
化した分だけガルバノミラー３０を回転させ、光学系の
光軸と光ビームの中心とが一致するようにする。図１３
（ａ）に光軸ずれがない状態でリニアモータ３１を駆動
信号発生回路２４からの駆動信号で動かしたときのトラ
ックずれ信号を示す。光軸ずれ微補正により光軸ずれが
完全に補正されると、駆動信号発生回路２４からの信号
に基づいてリニアモータ３１を駆動したときのトラック
ずれ信号は図１３（ａ）に示すようになる。

【００７３】次に、上述した光軸ずれの検出・補正につ
いて、さらに詳しく説明する。光軸ずれの検出は上述し
たようにトラックずれ信号に基づいて行われる。割算器
１８によって自動ゲイン調整されたトラックずれ信号
を、Ａ／Ｄ変換器２０でデジタル信号に、２値化回路１
９で２値化信号に変換し、これらの信号からＣＰＵ３２
で光軸ずれを求める演算を行う。

【００７４】光軸ずれ補正値を求めるための演算の一例
を説明する。まず、ガルバノミラー３０（微補正の際に
はリニアモータ３１）を駆動し、割算器１８によって自
動ゲイン調整されたトラックずれ信号を、Ａ／Ｄ変換器
２０でデジタル信号に、２値化回路１９で２値化信号に
変換する。これらの信号はＣＰＵ３２に取り込まれる。
ＣＰＵ３２では、取り込まれたデジタル信号及び２値化
信号からトラックずれ信号の極大値、極小値を求める。
求められた極大値、極小値に基づいてトラックずれ信号
の振幅が算出され、トラックずれ信号の中心レベルと、
制御基準Ｖｒｅｆとの差からトラックずれ信号のオフセ
ット特性が測定される。

【００７５】このようにしてトラックずれ信号のオフセ
ット特性が測定されると、ＣＰＵ３２は、ガルバノミラ
ー３０（微補正時にはリニアモータ３１）を駆動する駆
動信号がゼロのときのトラックずれ信号のオフセットを
キャンセルする方向にガルバノミラー３０を回動させる
ような補正値を、メモリ３３に設定する。メモリ３３か
らは補正値に応じてデジタル信号が出力され、Ｄ／Ａ変
換器３４で電圧に変換される。変換された電圧は、加算
器２７で信号選択回路２５からの信号に加えられて駆動
回路２８に供給される。これにより、ガルバノミラー３
０には、駆動回路２８から、補正値に応じた電流及び駆
動信号発生回路２４からの駆動信号が与えられることに
なる。

【００７６】ガルバノミラー３０が、上記補正値に応じ
た電流及び駆動信号によって回動すると、このとき得ら
れるトラックずれ信号は割算器１８から出力され、Ａ／
Ｄ変換器２０あるいは２値化回路１９を経てＣＰＵ３２
に入力される。ＣＰＵ３２では、上述したトラックずれ
信号のオフセット特性の測定等が再び行われ、これによ
りメモリ３３に設定された補正値が変更される。メモリ
３３に設定された補正値の変更は、駆動信号がゼロのと
きのトラックずれ信号のオフセットが実質的にゼロにな
るまで繰り返される。トラックずれ信号のオフセットが
実質的にゼロになると、そのとき設定されている補正値
が、光軸ずれ補正値としてメモリ３３に記憶される。こ
のようにしてトラックずれ信号のオフセット特性から光
軸ずれを補正するための補正値を求める。

【００７７】トラックずれ信号のオフセット特性から光
軸ずれ補正値を求める方法は、上述した方法以外にもい
ろいろある。例えば、光軸ずれ量とトラックずれ信号の
オフセットとの関数を求め、ガルバノミラー３０に電流
を流す前のトラックずれ信号のオフセット特性から直接
光軸ずれ補正値を求めることもできる。

【００７８】図１４に、ガルバノミラー３０を回動させ
たときのディスク７上の光スポットの移動距離に対する
トラックずれ信号のオフセットの変化を示す。トラッキ
ング制御オフ時の光学系の光軸と光ビームの中心とが一
致した状態でガルバノミラー３０を回動させると、光ス
ポットの１０μｍの移動に対してトラックずれ信号のオ
フセットが０．１７８μｍ相当発生する。トラックずれ
信号のオフセット特性は、光スポットの移動距離が３０
μｍ程度に達するまでほぼ線形な特性を示し、光スポッ
トの移動距離と比例関係にある。従って、トラックずれ
信号のオフセットから、直接、光軸ずれ補正値を求める
ことができる。

【００７９】光軸ずれ補正値を求めるための演算の他の
例を説明する。上述の例と同様に、ガルバノミラー３０
（リニアモータ３１）を駆動し、Ａ／Ｄ変換器２０から
のデジタル信号及び２値化回路１９からの２値化信号を
ＣＰＵ３２に取り込む。これらの信号に基づいて、ＣＰ
Ｕ３２ではトラックずれ信号の極大値が計測され、トラ
ックずれ信号のピーク側のエンベロプが極大値から求め
られる。またトラックずれ信号の極小値も計測され、極
小値からボトム側のエンベロプが算出される。

【００８０】続いて、トラックずれ信号をモニタしなが
ら、ガルバノミラー３０あるいはリニアモータ３１を駆
動する駆動信号がゼロのときを基準に、光スポットがデ
ィスク７上のトラックを±１０トラック程度横切るよう
に、ガルバノミラー３０あるいはリニアモータ３１を駆
動する。この演算法では、このとき得られるトラックず
れ信号の＋８トラックの極大値と−８トラックの極小
値、または＋８トラックの極小値と−８トラックの極大
値がＶｒｅｆを基準として対称になったときに光学系の
光軸と光ビームの中心とが一致したものとする。なお、
トラックのカウントは、トラックずれ信号の２値化信号
のエッジをＣＰＵ３２でカウントすることにより行う。
その後は、上述の演算の例と同様に、ＣＰＵ３２によっ
て設定される補正値を変更することにより、ガルバノミ
ラー３０に流される電流を変化させて、光学系の光軸と
光ビームの中心軸とが一致するようにガルバノミラー３
０を回動させる。光学系の光軸と光ビームの中心とが一
致すると、このときの補正値をメモリ３３に光軸ずれ補
正値として記憶する。このようにして、トラックずれ信
号のエンベロプ特性から光軸ずれを補正するための補正
値を求める。

【００８１】また、トラックずれ信号の＋側のエンベロ
プと−側のエンベロプとの差がガルバノミラーあるいは
リニアモータ駆動信号がゼロのときのトラックずれ信号
のオフセットの２倍と同じであることから、トラックず
れ信号のオフセットと光軸ずれ量との関数と同様に、ト
ラックずれ信号のエンベロプと光軸ずれ量との関係も関
数で表すことができる。従って、トラックずれ信号のオ
フセットから直接光軸ずれ量を求めることができるのと
同様に、トラックずれ信号のエンベロプからも、直接光
軸ずれ量を求めることができる。

【００８２】以上のようにして、トラッキング制御オフ
状態でガルバノミラー３０あるいはリニアモータ３１を
動かしたときのトラックずれ信号のオフセットまたはエ
ンベロプから光軸ずれ補正値を求め、求められた補正値
に基づいて、ガルバノミラー３０に定常的に電流（信
号）を流す。これにより光軸ずれが補正されるため、常
に光学系の光軸と光ビームの中心軸とが一致した状態を
中心としてガルバノミラー３０を回転させることができ
る。従って、正確で高精度なトラッキング制御を行うこ
とができるようになる。

【００８３】なお、本実施例ではトラッキング粗アクチ
ュエータとしてリニアモータを用いたが、トラッキング
微アクチュエータとしてガルバノミラーを用いた装置で
あれば、リニアモータの代わりに例えばスイングアーム
等を用いてもよい。

【００８４】以上の説明から分かるように、本実施例で
は、光ヘッドの光学系の光軸が光ビームの中心から大き
くずれてトラックずれ信号が現れなくなった場合であっ
ても、ディスク上の任意の領域で光軸ずれ粗補正を行う
ことにより、トラックずれ信号が現れるようにすること
ができる。このため、装置の起動不能をなくすことが可
能となる。さらに、光軸ずれ微補正を行うことにより、
トラックずれ信号のオフセットを調整してトラッキング
制御を安定に引き込むことが可能となる。 （第２の実施例）次に、本発明によるトラッキング制御
装置の第２の実施例について図１６〜図２０を参照しな
がら説明する。本実施例におけるトラッキング制御は、
上記第１の実施例と同様におこなわれるのでここでは説
明を省略する。

【００８５】まず、本実施例におけるトラックずれ信号
のオフセットの補正方法を図１６〜図１８を参照しなが
ら説明する。

【００８６】図１６は本実施例の構成を示すブロック図
である。上記第１の実施例と同じ構成要素は同じ番号で
表し、説明は省略する。図１７（ａ）はガルバノミラー
３０を駆動するための正弦波状の駆動信号の波形図であ
る。図１７（ｂ）は、オフセット補正を行わずに、また
図１７（ｃ）はオフセット補正を行ってから、図１７
（ａ）に示す正弦波信号でガルバノミラー３０を駆動し
たときに得られるトラックずれ信号の波形図である。図
１８（ａ）は、ガルバノミラー３０を駆動するためのＤ
Ｃ駆動信号である。図１８（ｂ）はオフセット補正を行
わずに、また図１８（ｃ）は、オフセット補正を行って
から図１８（ａ）のＤＣ駆動信号でガルバノミラー３０
を駆動したときのトラックずれ信号である。

【００８７】オフセット補正回路は、ガルバノミラー３
０の駆動を制御するサーボループ（以下、ＴＲサーボル
ープと呼ぶ。）の位相補償回路２１と、等価フィルター
２２、トラックずれ信号のオフセットを打ち消すための
オフセット補正ゲインの設定を行うゲイン調整回路５
１、及び差動増幅器５０とから構成される。トラッキン
グ制御時、非制御時にかかわらず、割算器１８から出力
されたトラックずれ信号は差動増幅器５０の正端子に入
力される。このとき、トラックずれ信号の振幅は、記録
消去時の光ビームの光量変化、またはディスク７の反射
率変化に対してほぼ一定になっている。差動増幅器５０
からの出力は位相補償回路２１を経て等価フィルター２
２に入力される。等価フィルター２２からの出力はゲイ
ン調整回路５１に入力され、トラックずれ信号に生じる
オフセットを補正するのに最適なゲイン（以下、オフセ
ット補正ゲインと呼ぶ。）に調整される。ゲイン調整回
路５１によってゲインを調整された等価フィルタ２２の
出力は、差動増幅器５０の負端子に入力される。従っ
て、差動増幅器５０の出力として、図１７（ｃ）及び図
１８（ｃ）に示すように、ガルバノミラー３０の回動に
よるオフセットが打ち消されたトラックずれ信号が得ら
れる。

【００８８】ゲイン調整回路５１のゲインは、初期設定
時、例えば装置の製造時等に、デジタル値としてＣＰＵ
５３に予め設定されている。このデジタル値をＤ／Ａ変
換器５４によってアナログ信号に変換してゲイン調整回
路５１に入力することにより、オフセット補正ゲインが
設定される。しかし、装置製造時の組立状態の違い、装
置を構成する部品の特性のばらつき、あるいはディスク
７の偏心等によって、装置によってオフセット補正ゲイ
ンが異なるために、各装置の光学系、あるいはそのとき
使用されるディスク７の状態に応じて、予め設定された
ゲイン調整回路５１のゲインを最適なゲインに調整して
やる必要がある。ゲイン調整回路５１のゲイン、すなわ
ちオフセット補正ゲインの調整は以下のようにして行わ
れる。

【００８９】オフセット補正ゲインの調整は、フォーカ
ス制御が完了し、割算器１８の出力としてトラックずれ
信号が得られるようになった状態で、かつトラッキング
制御オフ状態で行われる。まず、駆動信号発生器２４か
らの図１８（ａ）に示すようなＤＣ信号によって、加算
回路２７、駆動回路２８を介してガルバノミラー３０を
駆動する。このとき、割算器１８の出力として、図１８
（ｂ）に示すようなトラックずれ信号が得られ、差動増
幅器５０に入力される。

【００９０】ゲイン調整回路５１によってオフセット補
正ゲインが正確に設定されていない、例えば、設定され
ているオフセット補正ゲインが小さすぎる、という場合
には、差動増幅器５０の出力として、割算器１８の出力
とほぼ等しいトラックずれ信号が得られる。逆に、設定
されているオフセット補正ゲインが大きすぎると、差動
増幅器５０の出力として、割算器１８の出力に対してオ
フセットの極性が反転したトラックずれ信号が得られ
る。

【００９１】差動増幅器５０の出力信号はＡ／Ｄ変換器
５２によってデジタル信号に変換され、ＣＰＵ５３に取
り込まれる。ＣＰＵ５３はこの信号に基づき、トラック
ずれ信号の最大値と最小値を検出し、最大値と最小値か
らトラックずれ信号の振幅の中心レベルを求め、この中
心レベルの制御基準（Ｖｒｅｆ）からのずれ量（δＶ）
を算出する。算出されたδＶに基づいて、δＶを実質的
にゼロにするようにＣＰＵ５３に設定されていたデジタ
ル値が変更される。Ｄ／Ａ変換器５４は、変更されたデ
ジタル値をアナログ信号に変換する。変換されたアナロ
グ信号は、上述したようにゲイン調整回路５１に入力さ
れる。

【００９２】ゲイン調整回路５１は、例えば、割算器等
から構成されている。ゲイン調整回路５１において、等
価フィルター２２からの入力信号をＤ／Ａ変換器５４か
らの信号で割ることによって、ＣＰＵ５３の設定値に基
づきゲイン調整されたオフセット補正信号が得られる。
このオフセット補正信号は差動増幅器５０の負入力端子
に入力される。差動増幅器５０において、割算器１８の
出力のトラックずれ信号からオフセット補正信号が差し
引かれることによりオフセット補正されたトラックずれ
信号が得られる。

【００９３】このようにして、δＶが実質的にゼロにな
るまでデジタル値を変更し、δＶが実質的にゼロになっ
たときの値を、ＣＰＵ５３内にオフセット補正デジタル
値として設定する。以上でオフセット補正ゲインの調整
を終了する。

【００９４】次に、トラッキングサーボ系の帯域とトラ
ッキング精度、オフトラック許容値について説明する。
図１９は、本実施例におけるガルバノミラー３０を駆動
制御するサーボループ、すなわちＴＲサーボループのボ
ード線図である。また、図２０は、本実施例におけるリ
ニアモータ３１を制御駆動するサーボループ（以下、Ｔ
ＲＳサーボループと呼ぶ。）のボード線図である。ＴＲ
サーボループのゲイン交点は４ｋＨｚ、ＴＲＳサーボル
ープのゲイン交点は４５０Ｈｚである。４５０Ｈｚ以下
の周波数では、主にリニアモータ３１を駆動することに
よりトラッキング制御を行う。

【００９５】本実施例では、光ディスク７としてトラッ
クピッチが１．６μｍのものを用いている。従って、ト
ラッキングサーボ系のサーボ許容残差を±０．０８μｍ
とすると、制御精度という観点から光スポットのオフト
ラックは±０．０２μｍ以下であることが望ましい。本
実施例において用いられているガルバノミラー３０のｆ
ｏは２００Ｈｚであるため、トラッキング制御が行われ
ているときには、ガルバノミラー３０の回動により、光
スポットは、光ディスク７上で最大±１０μｍ程度動く
ことになる。トラッキング制御が行われているときにデ
ィスク７上の光スポットが±１０μｍ動くと、図１４か
らわかるように、トラックずれ信号は、基準トラックず
れ信号から、ディスク７上の光スポットに換算して±
０．１７８μｍずれることになる。つまり、±０．１７
８μｍの光スポットのオフトラックが生じることにな
る。しかし、上述したようにオフセット補正を行うこと
により、光スポットのオフトラックを±０．０２μｍ以
下にすることができる。

【００９６】トラッキングサーボ引き込み時には、ディ
スク７上の光スポットは±１０μｍ以上動く。しかし、
上述したようにオフセット補正を行うことにより、ガル
バノミラー３０の回動によるトラックずれ信号のオフセ
ットを打ち消して、光スポットのオフトラックが±０．
０２μｍ以下になるように、確実にトラッキングサーボ
系を引き込むことが出来る。

【００９７】また、トラッキング制御が行われていない
ときにガルバノミラー３０が回動しても、トラックずれ
信号の対称性が悪くなったり、トラックずれ信号が現れ
なくなることがなくなる。このため、検索動作の際にト
ラックずれ信号のカウントを誤ることがなくなり、目標
とするトラックに対して、正確にトラックずれ信号をカ
ウントすることができる。さらに、経時変化や環境温度
の変化等によるガルバノミラー３０の姿勢が変化して
も、上述するようなオフセット補正を行うことにより、
常に、光学系の光軸と光ビームの中心とが一致した状態
を中心としてガルバノミラー３０を回動させることがで
きる。従って、高精度のトラッキング制御が可能とな
る。

【００９８】本実施例では、リニアモータ制御系の一部
である等価フィルタ２２からの出力をゲイン調整回路５
１に入力している。また、等価フィルタ２２とは別に、
ガルバノミラー３０の回動に関する入出力特性とほぼ同
じ入出力特性を有する等価回路を設けて、この等価回路
に差動増幅器５０の出力を入力し、その等価回路の出力
をゲイン調整回路５１に入力しても、同様なオフセット
補正を行うことができる。さらに、差動増幅器５０から
の出力ではなく、割算器１８からの出力であるトラック
ずれ信号を等価回路の入力信号としても用いてもよい。
この場合には、ゲイン調整回路５１のゲインをオフセッ
トが実質的になくなるような適当な値に設定しておけば
よい。

【００９９】本実施例では、トラッキング微アクチュエ
ータとしてガルバノミラー３０を用いたが、回動するこ
とにより光ビームの方向を変更するものであれば、例え
ばプリズム等を用いた方式のものでも適用することがで
きる。

【０１００】また、本実施例では、粗アクチュエータと
してリニアモータを用いたが、粗アクチュエータとして
例えばスイングアームを用いても同様の効果が得られ
る。

【０１０１】また、本実施例では、補正手段、ゲイン調
整回路等を専用のハードウェアにより構成したが、同様
の機能をソフトウェア的に実現してもよい。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
ヘッドの光学系の光軸と光ビームの中心とのずれ、すな
わち光軸ずれを補正することにより、常に光ヘッドの光
学系の光軸を中心としてトラッキング制御を行うことが
できる。従って、正確で高精度なトラッキング制御を実
現することができる。

【０１０３】また、トラックずれ信号が現れない場合で
あっても、光軸ずれを補正することによりトラックずれ
信号を現れるようにすることができるため、装置の起動
不能を防ぐことができる。

【０１０４】また、トラッキング微アクチュエータの回
動により生じるトラックずれ信号のオフセットを実質的
になくすことができるために、トラッキング制御を安定
に引き込むことが可能となる。

【０１０５】よって、安定した制御性能、検索性能を確
保し、装置の信頼性を著しく向上することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトラッキング制御装置の第１の実
施例の構成を示すブロック図である。

【図２】同図（ａ）は、ディスク上のトラックと光スポ
ットの形状との関係を示す図、同図（ｂ）は、トラック
ずれ信号検出光学系の概略図である。

【図３】ディスク上での光スポットの位置とトラックず
れ信号の波形との関係を示す図である。

【図４】同図（ａ）は、光軸ずれがない場合にトラック
上に光スポットが位置しているときの光検出器上の光ス
ポットの形状を示す図、同図（ｂ）は、ディスク外周側
に光軸ずれが発生した場合にトラック上に光スポットが
位置しているときの光検出器上の光スポットの形状を示
す図、同図（ｃ）は、ディスク内周側に光軸ずれが発生
した場合にトラック上に光スポットが位置しているとき
の光検出器上の光スポットの形状を示す図である。

【図５】光軸ずれがない場合の光スポットの形状を示す
図である。

【図６】光軸ずれにより収差やレンズ枠でのケラレによ
る光スポットの形状の変化を示す図である。

【図７】ガルバノミラーの姿勢変化による光軸ずれ状態
を示す図である。

【図８】ミラーを省略した、ガルバノミラーの回転と光
軸ずれを説明する図である。

【図９】ガルバノミラーから対物レンズまでの光路長を
説明する図である。

【図１０】ディスク上での光スポットの移動量とトラッ
クずれ信号のオフセットを説明する図である。

【図１１】同図（ａ）は、第１の実施例において、ガル
バノミラーを駆動信号発生器からの駆動信号で動かした
時のトラックずれ信号の波形を示す図、同図（ｂ）は、
同実施例においてガルバノミラーを駆動信号発生器から
の駆動信号で動かした時のトラックずれ信号のＡＣ成分
及び２値化信号の波形を示す図である。

【図１２】同実施例においてガルバノミラーを駆動信号
発生器からの駆動信号で動かした時のトラックずれ信号
のオフセット及びエンベロプ特性を示す図である。

【図１３】同図（ａ）は、同実施例において光軸ずれが
ない状態でリニアモータを駆動信号発生器からの駆動信
号で動かした時のトラックずれ信号の波形を示す図であ
り、同図（ｂ）は、同実施例において光軸ずれのある状
態でリニアモータを駆動信号発生器からの駆動信号で動
かした時のトラックずれ信号の波形を示す図である。

【図１４】光スポットの移動距離に対するトラックずれ
信号のオフセットの特性図である。

【図１５】第１の実施例における駆動信号発生器からの
ガルバノミラー及びリニアモータを駆動するための駆動
信号の波形を示す図である。

【図１６】本発明によるトラッキング装置の第２の実施
例の構成を示す図である。

【図１７】同図（ａ）は、同実施例のガルバノミラーを
駆動するための正弦波信号の波形を示す図、同図（ｂ）
は、オフセット補正を行わずに、ガルバノミラーを正弦
波信号によって駆動したときのトラックずれ信号の波形
を示す図、同図（ｃ）は、オフセット補正を行って、ガ
ルバノミラーを正弦波信号によって駆動したときのトラ
ックずれ信号の波形を示す図である。

【図１８】同図（ａ）は、同実施例のガルバノミラーを
駆動するためのＤＣ駆動信号を示す図、同図（ｂ）は、
オフセット補正を行わずにガルバノミラーをＤＣ信号で
駆動した時のトラックずれ信号の波形を示す図、同図
（ｃ）は、オフセット補正を行い、ガルバノミラーをＤ
Ｃ信号で駆動した時のトラックずれ信号の波形を示す図
である。

【図１９】同実施例のＴＲサーボループのボード線図で
ある。

【図２０】同実施例のＴＲＳサーボループのボード線図
である。

【図２１】従来のトラッキング制御装置の構成を示すブ
ロック図である。

【図２２】従来のトラッキング制御装置におけるガルバ
ノミラーの姿勢変化による光軸ずれ状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 光源 ４ ミラー ５ 対物レンズ ７ ディスク １２ 光検出器 １８ 割算器 １９ トラックずれ信号２値化回路 ２０ Ａ／Ｄ変換器 ２１、２３ 位相補償回路 ２２ フィルタ回路 ２４ 駆動信号発生器 ２５、２６ 信号選択回路 ２８、２９ 駆動回路 ３０ ガルバノミラー ３１ リニアモータ ３３ メモリ ３４ Ｄ／Ａ変換器

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体上に光ビームを収束させる収束
   手段と、 駆動信号を受け取り、その駆動信号に応じて、前記光ビ
   ームの収束点を、前記記録媒体上において、前記記録媒
   体上に設けられたトラックを横切る方向に移動させる移
   動手段と、 前記トラックのうちの１つに対する前記光ビームの収束
   点の位置に応じてトラックずれ信号を発生させるトラッ
   クずれ検出手段と、 前記トラックずれ信号に応じて、前記光ビームの収束点
   が前記トラックのうちの１つの上に位置するように、前
   記移動手段を駆動する第１の駆動信号を発生させ、前記
   第１の駆動信号を前記駆動信号として前記移動手段に供
   給するトラッキング制御手段と、 前記トラッキング制御手段の動作、非動作を切り替える
   手段と、 前記トラッキング制御手段が非動作のときに、前記光ビ
   ームの収束点が前記トラックのうちの所定数個のトラッ
   クを横切るように前記移動手段を駆動する第２の駆動信
   号を発生する駆動手段と、 前記トラッキング制御手段が非動作のときに、前記第２
   の駆動信号によって前記移動手段が駆動されることによ
   り得られる前記トラックずれ信号から、光軸ずれ量を求
   める光軸ずれ計測手段と、 求められた前記光軸ずれ量に基づいて、前記光軸ずれ量
   を実質的にゼロにするような値の信号を前記移動手段に
   定常的に供給する光軸ずれ補正手段と、 を備えていることを特徴とするトラッキング制御装置。
2. 【請求項２】 移動手段は、前記光ビームを反射するた
   めの微アクチュエータであって、前記光ビームが反射す
   る方向を変更することにより前記収束点を移動させる微
   アクチュエータと、前記収束手段を支持するための粗ア
   クチュエータであって、前記収束手段を移動させること
   により前記収束点を移動させる粗アクチュエータとを備
   えており、前記光軸ずれ補正手段は、前記微アクチュエ
   ータに前記信号を供給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。
3. 【請求項３】 光軸ずれ計測手段は、前記トラックずれ
   信号のオフセットに基づいて光軸ずれ量を演算するもの
   であ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。
4. 【請求項４】 光軸ずれ計測手段は、前記トラックずれ
   信号のエンベロプに基づいて光軸ずれ量を演算するもの
   であ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。
5. 【請求項５】 駆動手段は前記微アクチュエータに接続
   されており、前記第２の駆動信号によって前記微アクチ
   ュエータが駆動されることを特徴とする請求項２に記載
   のトラッキング制御装置。
6. 【請求項６】 駆動手段は前記粗アクチュエータに接続
   されており、前記第２の駆動信号によって前記粗アクチ
   ュエータが駆動されることを特徴とする請求項２に記載
   のトラッキング制御装置。
7. 【請求項７】 光ビームを反射するための回転可能な反
   射鏡と、 前記反射鏡から前記光ビームを受け取り、前記光ビーム
   を記録媒体上に収束させる収束手段と、 第１の駆動信号を受け取り、前記第１の駆動信号の第１
   の関数として前記反射鏡を回転させるための回転信号を
   発生させ、前記回転信号を前記反射鏡に供給する第１の
   駆動手段と、 前記収束手段を支持する第２の駆動手段であって、第２
   の駆動信号を受け取り、前記第２の駆動信号に応じて前
   記収束手段を移動させる第２の駆動手段と、 前記記録媒体上のトラックに対する前記光ビームの収束
   点の位置に応じてトラックずれ信号を発生するトラック
   ずれ検出手段と、 前記トラックずれ信号に応じて、前記光ビームの収束点
   が前記トラック上に位置するように前記第１及び第２の
   駆動手段を駆動するための前記第１及び前記第２の駆動
   信号をそれぞれ発生させるトラッキング制御手段と、 前記トラックずれ信号の第２の関数として出力信号を発
   生させるフィルタ手段であって、前記第２の関数は前記
   第１の関数と実質的に等しいフィルタ手段と、 前記フィルタ手段の前記出力信号に基づいて、前記トラ
   ックずれ信号のオフセットを実質的にゼロにするように
   前記トラックずれ信号を補正するオフセット補正手段
   と、 を備えていることを特徴とするトラッキング制御装置。
8. 【請求項８】 オフセット補正手段は、前記トラックず
   れ信号の前記オフセットを実質的にゼロにするように補
   正量を設定し、設定された前記補正量に応じて補正信号
   を発生させる手段と、前記補正信号を受け取り、前記補
   正信号を用いて前記トラックずれ信号を補正する手段と
   を備えていることを特徴とする請求項７に記載のトラッ
   キング制御装置。
9. 【請求項９】 オフセット補正手段によって補正された
   前記トラックずれ信号を受け取り、前記トラックずれ信
   号の振幅の中心レベルを検出し、検出された前記中心レ
   ベルと予め設定された基準レベルとの差を求める手段
   と、前記差に応じて、前記中心レベルが前記基準レベル
   と一致するように前記補正量を変更する手段とをさらに
   備えていることを特徴とする請求項７に記載のトラッキ
   ング制御装置。
10. 【請求項１０】 トラッキング制御手段は、前記フィル
    タ手段からの前記出力信号を受け取り、前記出力信号に
    基づいて前記第２の駆動信号を発生させるものであるこ
    とを特徴とする請求項７に記載のトラッキング制御装
    置。