CN101473376B - 光拾取装置、光拾取控制装置及光拾取控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供设置于与物镜同一光学基座上的驱动装置的驱动力不对物镜的控制造成不良影响的光拾取装置。光学检测装置(1)具有：将激光聚焦于光盘(3)的物镜(11)；使物镜(11)在光学基座(6)上移动的第一驱动机构(15)；使与物镜(11)不同的可动构件(9)在光学基座(6)上移动的第二驱动机构(8)；输出使第一驱动机构(15)动作的第一驱动信号TDS的第一控制单元(27)；以及输出使第二驱动机构(8)动作的第二驱动信号EDS的第二控制单元(25)，将第二驱动信号EDS的微分值加到第一驱动信号TDS上并输入到第一驱动机构(15)。

Description

光拾取装置、光拾取控制装置及光拾取控制方法
技术领域
本发明涉及光拾取装置、光拾取控制装置及光拾取控制方法。
背景技术
用于光盘装置中的光拾取装置，在光学基座上具有发出激光束的发光元件；将激光束聚焦并照射到光盘上的物镜；以及对光盘的反射光受光的受光元件。光学基座由步进电动机驱动的进给丝杠等决定光盘径向上的位置。由于光盘上的光道是微小地弯曲的，所以根据受光元件的输出算出与光道的偏差，使物镜在光学基座上移动，进行使光束的照射位置与光道一致的跟踪(tracking)动作。
当用进给丝杠使光学基座移动时，会使光学基座振动，有时会使光束的照射位置偏离目的光道(跟踪误差)。因此，专利文献1中所述的光盘控制装置中，存储在用步进电动机驱动进给丝杠时，预测会加在光学基座的振动波形，在施加振动时，通过或增大跟踪的伺服控制的增益，或修正伺服的目标值，来控制光学基座振动的影响。
这里，为了通过调整跟踪控制的增益等减少光学基座振动的影响，有必要使跟踪控制的响应比进给丝杠产生的振动周期足够快。另外，为了存储进给丝杠产生的振动波形修正跟踪的控制输出，由于有复杂的运算，所以需要高速的处理装置。
另外，有时还在光拾取装置的光学基座设有致动器，致动器不仅用于跟踪，还用于驱动修正像差的透镜。这时，修正像差的致动器的驱动的反作用力使光学基座移动，有时会引起跟踪误差。
设置在这种光学基座的驱动装置是与物镜的控制速度大致相同的高速致动器，增益调整时不够用，读取存储器中存储的波形处理也过于费时，有时无法充分发挥功能。
专利文献1：日本专利特开平9-180203号公报
发明内容
鉴于上述问题，本发明的课题在于提供与物镜设置于同一光学基座的驱动装置的驱动力不会对物镜的控制带来不良影响的光拾取装置。
为解决上述问题，本发明的光拾取装置具有：将激光聚焦于光盘的物镜；使所述物镜在光学基座上移动的第一驱动机构；使与所述物镜不同的可动构件在所述光学基座上移动的第二驱动机构；输出使所述第一驱动机构动作的第一驱动信号的第一控制单元；及输出使所述第二驱动机构动作的第二驱动信号的第二控制单元，利用所述第二驱动信号修正所述第一驱动信号，并输入第一驱动信号到所述第一驱动机构。
根据此结构，通过用第二驱动信号修正第一驱动信号，考虑因可动构件的反作用力引起的光学基座的运动，可以在第一驱动机构产生驱动力，并可减少因第二驱动机构引起的可动构件的驱动对物镜定位造成的影响。
另外，本发明的光拾取装置中，所述修正也可以加上从所述第二驱动信号导出的值。
根据此结构，在驱动物镜时，利用从第二驱动信号导出的值，能使产生可以抵消因可动构件的反作用力引起的光学基座的加速度的额外的驱动力，能减少可动构件对物镜定位的影响。
另外，本发明的光拾取装置中，从所述第二驱动信号导出的值也可以是所述第二驱动信号的微分值。
根据此结构，由于驱动可动构件时的反作用力引起的光学基座的加速度近似于第二驱动机构的驱动信号的微分值，所以通过将该微分值与第一驱动信号相加，能对物镜施加抵消光学基座的移动量的驱动力，并能减少因第二驱动机构动作的影响引起的物镜定位精度的误差。另外，根据此结构，由于只将第一驱动信号与第二驱动信号的微分值相加，所以结构简单，运算的负担小，响应性高。
另外，本发明的光拾取装置中，所述可动构件也可以与所述物镜的移动方向大致平行地移动。
根据此结构，由于可动构件的反作用力的作用方向与第一驱动机构的驱动方向一致，所以能有效地消除可动构件的反作用。
另外，本发明的光拾取装置中，所述可动构件也可以是像差修正透镜或扩展器透镜。
另外，本发明的光拾取装置对于所述第二驱动机构是起动时的转矩较大的摩擦驱动致动器时特别有效。
另外，本发明的光拾取控制装置是控制使激光聚焦于光盘的物镜在光学基座上移动的第一驱动机构、并控制使与所述物镜不同的可动构件在光学基座上移动的第二驱动机构的光拾取控制装置，具有输出使所述第一驱动机构动作的第一驱动信号的第一控制单元；以及输出使所述第二驱动机构动作的第二驱动信号的第二控制单元，利用所述第二驱动信号修正所述第一驱动信号，并输入第一驱动信号到所述第一驱动机构。
另外，本发明的光拾取控制方法是控制使激光聚焦于光盘的物镜在光学基座上移动的第一驱动机构、和控制使与所述物镜不同的可动构件在光学基座上移动的第二驱动机构的光拾取控制方法，生成使所述第一驱动机构动作的第一驱动信号，生成使所述第二驱动机构动作的第二驱动信号，将从所述第二驱动信号导出的值与所述第一驱动信号相加，并输入到所述第一驱动机构。
附图说明
图1是具有本发明第一实施方式的光拾取装置的光盘装置的概略结构图。
图2是示出图1的光拾取装置中驱动信号与驱动力的关系图。
图3是具有本发明第二实施方式的光拾取装置的光盘装置的概略结构图。
标号说明
1、1’光拾取装置2、2’光盘装置3光盘6光学基座
8扩展器驱动装置(第二驱动机构)9像差修正透镜(可动构件)
11物镜
14聚焦致动器(第二实施方式中的第一驱动机构)
15跟踪致动器(第一实施方式中的第一驱动机构)
23前置放大器(状态检测单元)
24、24’光拾取控制装置
25扩展器控制器(第二控制单元)
26聚焦控制器(第二实施方式中的第一控制单元)
27跟踪控制器(第一实施方式中的第一控制单元)
28微分器
EDS扩展器驱动信号(第二驱动信号)
FDS聚焦驱动信号(第二实施方式中的第一驱动信号)
TDS跟踪驱动信号(第一实施方式中的第一驱动信号)
FES聚焦误差信号(第二实施方式中的检测信号)
TES跟踪误差信号(第一实施方式中的误差信号)
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。
图1示出具有本发明的第一实施方式的光拾取装置1的光盘装置2的结构。光盘装置2由将激光照射光盘3并读取反射光的光拾取装置1、使光拾取装置1在光盘的径向定位的进给丝杠机构即拾取驱动装置4、及使光盘3转动的主轴电动机5构成。
光拾取装置1在一个光学基座6上设置：发出激光的发光元件7；被扩展器致动器(第二驱动机构)8在光盘3的径向驱动的像差修正透镜(可动构件)9；使激光转向以垂直入射光盘3的反射镜10；使激光聚焦(对焦)到光盘上的物镜11；接收来自光盘3的反射光的半透明反射镜12；以及对接收的反射光受光并转换成电信号的受光元件13。物镜11被保持在光学基座6上，可通过聚焦致动器14在光轴方向移动，且可通过跟踪致动器(第一驱动机构)15在光盘3的径向移动。
扩展器驱动装置8由：固定于光学基座6上的锤16；一端固定于锤上的机电转换元件17；固定于机电转换元件另一端的驱动摩擦构件18；与摩擦驱动构件18摩擦卡合以保持像差修正透镜9的卡合构件19。是利用机电转换元件17的伸缩使卡合构件19相对于驱动摩擦构件18滑动移动的摩擦驱动致动器。
光拾取装置1具有：驱动扩展器驱动装置8的扩展器驱动器20；驱动聚焦致动器14的聚焦驱动器21；驱动跟踪致动器15的跟踪驱动器22。另外，光拾取装置1具有算出并输出下述信号的前置放大器(状态检测单元)23，该信号包括根据受光元件13的输出再现光盘3的存储数据的再现信号RES；表示光轴方向的焦点偏移的聚焦误差信号FES；表示激光对光盘3的光道的径向偏移的跟踪误差信号(检测信号)TES。而且，光拾取装置1具备输入向扩展器驱动器20、聚焦驱动器21和跟踪驱动器22发出的驱动力信号的光拾取控制装置24。
光拾取控制装置24具有：根据像差校正透镜9的移动方向将具有正负电压的扩展器驱动信号(第二驱动信号)EDS输入到扩展器驱动器20的扩展器控制器(第二驱动单元)25；根据前置放大器23的聚焦误差信号FES，对聚焦驱动器21输出与应对物镜11(例如利用PID控制)在光轴方向上施加的驱动力成比例的电压信号即聚焦驱动信号FDS的聚焦控制器26；根据前置放大器23的跟踪误差信号TES，对跟踪驱动器22输出与应对物镜11在径向上施加的驱动力成比例的电压信号即跟踪驱动信号(第一驱动信号)TDS的跟踪控制器(第一控制单元)27。
扩展器控制器25输出的扩展器驱动信号EDS指示使像差校正透镜9停止或在光盘3的径向上任意一方移动。而且，扩展器控制器20根据扩展器驱动信号EDS，通过使施加在扩展器驱动装置8的机电转换元件17的驱动电压的占空比变化，使像差校正透镜9在指示的方向移动。
光拾取控制装置1利用微分器28将扩展器控制器25输出的扩展器驱动信号EDS进行微分，并施加在跟踪控制器27的跟踪驱动信号TDS，输入至跟踪驱动器22。
聚焦驱动器21和跟踪驱动器22分别输出电压信号，产生与输入到聚焦致动器14和跟踪致动器15的电压信号成比例的驱动力。即是说，跟踪致动器15除了产生与跟踪驱动信号TDS成比例的驱动力外，还产生与扩展器驱动信号EDS的微分值成比例的驱动力。
图2示出本实施方式中的像差校正透镜9的驱动与因其反作用力引起的光学基座6的移动之间的关系。如图所示，扩展器驱动信号EDS被输出时，实际的像差校正透镜9的移动速度因其惯性而上升较慢。这时，光学基座6受到的反作用力的大小与像差校正透镜9的实际移动速度的微分值(加速度)成正比，其方向与像差校正透镜9的加速方向相反。
另外，微分器28的输出，不论是用电容器电路构成微分器28，或是用微机计算求出，如图所示，是对扩展器驱动信号EDS的不完全微分。
如图所示，作用于光学基座6的扩展器驱动装置8的反作用力，与扩展器驱动信号EDS的微分值正负大致相反。即是说，因扩展器驱动装置8的反作用力引起的光学基座6的加速度，与跟踪致动器15利用扩展器驱动信号EDS的微分值额外加给物镜11的加速度，起到互相抵消的作用。这样一来，跟踪致动器15通过抵消因像差校正透镜9的移动引起的光学基座6的加速度，根据前置放大器23检测出的跟踪的偏移量恰当地移动物镜15，从而完成更正确的跟踪。
接着，图3示出具有本发明的第二实施方式的光拾取装置1’的光盘装置2’。本实施方式的说明中，对与第一实施方式相同的结构要素标注相同的符号，并省略其说明。
本实施方式的光拾取装置1’，由于扩展器驱动装置8与聚焦致动器(本实施方式中的第二驱动机构)14的驱动方向相同地，在垂直于光盘3的方向上驱动像差校正透镜9，所以光学基座6在垂直于光盘3的方向上受到扩展器驱动装置8的反作用力。因此，光拾取装置1’的光拾取控制装置24’用微分器28对扩展器控制器25的扩展器驱动信号EDS微分的值加到从聚焦控制器26输出的聚焦驱动信号(本实施方式中的第二驱动信号)FDS上。
另外，本实施方式中，由于扩展器驱动装置8驱动像差校正透镜9时的顺方向与聚焦驱动器21驱动聚焦致动器14时的顺方向是相反的方向，所以扩展器驱动信号EDS的微分值被反向相加到聚焦驱动信号FDS上。
本发明中的特征在于将第二驱动信号(扩展器驱动信号EDS)的微分值相加到第一驱动信号(聚焦驱动信号FDS或跟踪驱动信号TDS)上，但如第二实施方式所示，所谓“相加”也包含反向相加(相减)。另外，本发明中，“微分值”不只是数学上单纯的微分，而且也包含放大(增益)，为了在第一驱动机构中能恰好抵消因扩展器驱动引起的光学基座6的加速度，当然可调节微分器28的增益。
本发明特别如扩展器驱动装置8那样，通过使用于采用起动时的转矩变大的摩擦驱动致动器的光拾取装置中，可减少物镜11的位置控制的误差。作为其他的摩擦驱动致动器，例如有衍架致动器等。

Claims (11)

1.一种光拾取装置，其特征在于，
具有：将激光聚焦于光盘的物镜；
使所述物镜在光学基座上移动的第一驱动机构；
使与所述物镜不同的可动构件在所述光学基座上移动的第二驱动机构；
输出使所述第一驱动机构动作的第一驱动信号的第一控制单元；以及
输出使所述第二驱动机构动作的第二驱动信号的第二控制单元，
将所述第二驱动信号的微分值加到所述第一驱动信号，并输入到所述第一驱动机构。
2.如权利要求1所述的光拾取装置，其特征在于，所述可动构件在与所述物镜的移动方向大致平行的方向上移动。
3.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于，所述可动构件是像差修正透镜。
4.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于，所述可动构件是扩展器透镜。
5.如权利要求1或2所述的光拾取装置，其特征在于，所述第二驱动机构是摩擦驱动致动器。
6.一种光拾取控制装置，控制使激光聚焦于光盘的物镜在光学基座上移动的第一驱动机构，并控制使与所述物镜不同的可动构件在光学基座上移动的第二驱动机构，该光拾取控制装置的特征在于，
具有输出使所述第一驱动机构动作的第一驱动信号的第一控制单元、以及
输出使所述第二驱动机构动作的第二驱动信号的第二控制单元，
将所述第二驱动信号的微分值加到所述第一驱动信号，并输入到所述第一驱动机构。
7.如权利要求6所述的光拾取控制装置，其特征在于，所述第一驱动信号是所述物镜的跟踪驱动信号。
8.如权利要求6所述的光拾取控制装置，其特征在于，所述第一驱动信号是所述物镜的聚焦驱动信号。
9.如权利要求6至8中任意一项所述的光拾取控制装置，其特征在于，所述可动构件在与所述物镜的移动方向大致平行的方向上移动。
10.一种光拾取控制方法，是控制使激光聚焦于光盘的物镜在光学基座上移动的第一驱动机构、以及
使与所述物镜不同的可动构件在光学基座上移动的第二驱动机构的光拾取控制方法，其特征在于，
生成使所述第一驱动机构动作的第一驱动信号，
生成使所述第二驱动机构动作的第二驱动信号，
将所述第二驱动信号的微分值加到所述第一驱动信号，并输入到所述第一驱动机构。
11.如权利要求10所述的光拾取控制方法，其特征在于，所述可动构件在与所述物镜的移动方向大致平行的方向上移动。
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