JP2002312967A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】レンズアクチュエータのチルト補正と衝突防止
により媒体の高容量化に対応可能とする。 【解決手段】媒体記録面に光線の焦点が合うように対物
レンズ７８の位置を光軸方向で調整するレンズアクチュ
エータ５６を備えた光学装置であって、レンズアクチュ
エータ５６の媒体相対面に配置され、媒体との間隔に対
応した容量を有する複数の静電容量端子８６ａ〜８６ｄ
と、複数の静電容量端子８６ａ〜８６ｄから検出した容
量に基づいてレンズアクチュエータ５６のチルトを補正
するチルト補正部１５ａと、複数の静電容量端子から検
出した容量に基づいてレンズアクチュエータの媒体への
衝突を防止する衝突防止部１５ｂを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照射面に光線の焦
点が合うように対物レンズの位置を光軸方向で調整する
レンズアクチュエータを備えた光学装置に関し、特にレ
ンズアクチュエータの照射面に対するチルト補正と衝突
防止を行う光学装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、光ディスク装置のレンズアクチュエ
ータとしては、例えば図１０のものがある。

【０００３】図１０のレンズアクチュエータ２００は、
対物レンズ２０１と磁界変調コイル２０２を同じアクチ
ュエータに持ち、例えばフォーカス方向（光軸方向）、
Ｘ−Ｘで示すトラック方向、Ｙ−Ｙで示す径方向という
３自由度で可動できるようワイヤーバネ２０３などで支
持され、４箇所に配置したフォーカスコイル（電磁コイ
ル）２０４で駆動され、対物レンズ２０１による光線の
焦点が媒体記録面に合うようフォーカス制御される。

【０００４】このフォーカス制御の際に焦点に合ってい
るかを測定する手段として、通常は、記録再生光学系か
らナイフエッジ法などによってフォーカスエラー信号を
検出する方法が一般的である。

【０００５】ところで、光ディスクの高容量化の要求に
伴い、対物レンズのNAを向上し、更に磁界変調への移行
シフトが必要になっている。特に、最近研究されている
表面記録構造を持つ薄カバー記録媒体にあっては，図１
１のように、記録面２０６を表面用側に配置した記録媒
体２０５に対するフォーカスエラー信号の検出範囲は狭
くなり、また記録媒体２０５とレンズアクチュエータ２
００のギャップ距離は、従来の1mm程度から数μm〜数十
μmと小さくなっている。

【０００６】このような微小ギャップ距離は、記録媒体
の面ぶれや誤差範囲より小さく、何らかの衝突防止手段
が必要となる。このため従来のフォーカスエラー信号だ
けでなく、実際のギャップ距離に応じた制御方法が必要
である。

【０００７】そこで考えられているのがエアスライダを
用いた方法と静電センサを用いた方法である。このうち
エアスライダを用いた方法は、ギャップが１〜２μｍ以
下の時に有効であり、大容量化には効果があるが可換媒
体の光ディスク装置に適用する場合、塵埃に対して弱く
対塵性が問題になる。

【０００８】このため媒体とアクチュエータ間の静電容
量を利用してギャップを測定し、それを元に制御を行う
ことが考えられている（特願平7-15185）。ここで、ギ
ャップが平行だと仮定すると、ギャップdと静電容量Cの
間には以下の関係が成り立つ。

【０００９】

【数１】

【００１０】ここでε：誘電率、S：端子面積である。
この静電センサは、媒体とアクチュエータ上の静電セン
サ端子の間の静電容量を測定する方法と、アクチュエー
タ上に静電センサ端子を2つ設け、媒体には通電せず媒
体を通した静電センサ端子間の静電容量を測定する方法
の2つがある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光ディ
スク装置で更なる大容量を目指す時に起きる問題にレン
ズアクチュエータのチルトがある。記録媒体として光デ
ィスクのような可換媒体を考えた場合、記録層にカバー
層を設け、塵埃や傷からの保護が必要となる。しかし、
媒体とアクチュエータにチルトが発生している場合、カ
バー層をレーザ光が通過することにより光の収差が起こ
り、信号精度が悪くなる問題があり、チルトの発生を抑
制する必要がある。

【００１２】本発明は、媒体に対するレンズアクチュエ
ータのチルト補正と衝突防止により媒体の大容量化に対
応可能とする光学装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。本発明は、照射面に光線の焦点が合うように
対物レンズの位置を光軸方向で調整するレンズアクチュ
エータ５６を備えた光学装置であって、レンズアクチュ
エータ５６の媒体相対面に配置され、照射面との間隔に
対応した容量を有する複数の静電容量端子と、複数の静
電容量端子から検出した容量に基づいてレンズアクチュ
エータのチルトを補正するチルト補正部１５ａと、複数
の静電容量端子から検出した容量に基づいてレンズアク
チュエータの媒体への衝突を防止する衝突防止部１５ｂ
とを備えたことを特徴とする。

【００１４】このため表面記録層をもつ高容量化された
記録媒体につき、レンズアクチュエータは媒体記録面に
対し平行度を保つようにチルト補正が行われ、チルトに
よる光の収差が生じないため高い信号精度を維持でき
る。また光学的なフォーカスエラー信号は、媒体記録面
に近づくほど信号レベルが低下するが、静電容量端子に
よる検出容量は逆に増加し、これによって確実に媒体に
対する衝突防止の制御が確実にできる。

【００１５】ここで複数の静電容量端子は、図１（Ａ）
のように，レンズアクチュエータ５６における直交する
２自由度の回転軸（径方向とトラック方向）Ｘ−Ｘ，Ｙ
−Ｙの各々に対し線対称に配置された４つの静電容量端
子８６ａ〜８６ｄであり、チルト補正部は、線対称に配
置された一対の静電容量端子の検出容量（媒体との間の
検出容量）が同じになるようにレンズアクチュエータを
駆動する。

【００１６】また複数の静電容量端子は、レンズアクチ
ュエータにおける直交する２自由度の回転軸の一方に対
し線対称で面積が同一となるように配置された３つの静
電容量端子であり、チルト補正部は、重心位置と照射面
との間隔で決まる静電容量端子相互間の３つの検出容量
の内、各回転軸の両側に対応した検出容量が同じになる
ようにレンズアクチュエータを駆動する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図２は、本発明の記憶装置として
の光ディスクドライブのブロック図であり、記憶媒体と
して光磁気ディスク（ＭＯ）カートリッジを例にとって
いる。光ディスクドライブは、コントローラ１０とエン
クロージャ１２で構成される。コントローラ１０には全
体的な制御を行うＭＰＵ１４、ホストとの間のやり取り
を行うインタフェースコントローラ１６、媒体のリー
ド、ライトに必要なフォーマッタやＥＣＣ機能を備えた
光ディスクコントローラ（ＯＤＣ）１８及びバッファメ
モリ２０を備える。

【００１８】光ディスクコントローラ１８に対しては、
ライト系統としてエンコーダ２２、レーザダイオード制
御回路２４、レーザダイオードユニット３０が設けられ
る。また光ディスクコントローラ１８に対するリード系
統としてディテクタ３２、ヘッドアンプ３４、リードＬ
ＳＩ回路２８、デコーダ２６が設けられる。

【００１９】ディテクタ３２は光磁気ディスクからの戻
り光を受光し、ヘッドアンプ３４を介してＩＤ信号とＭ
Ｏ信号をリードＬＳＩ回路２８に出力する。リードＬＳ
Ｉ回路２８は入力したＩＤ信号及びＭＯ信号からリード
クロックとリードデータを作成し、デコーダ２６に出力
する。

【００２０】ＭＰＵ１４に対しては温度センサ３６で検
出した装置内の環境温度が入力され、環境温度に基づき
レーザダイオードユニット３０における発光パワーを最
適化する。更にＭＰＵ１４はドライバ３８を介してスピ
ンドルモータ４０を制御し、またドライバ４２を介して
電磁石４４を制御する。

【００２１】電磁石４４はＭＯカートリッジを使用した
記録及び消去時に外部磁界を供給し、また１．３ＧＢＭ
Ｏカートリッジにおける超解像度光磁気媒体（ＭＳＲ媒
体）の場合には再生時にも外部磁界を供給する。

【００２２】ＤＳＰ１５はサーボエラー信号に基づいて
ヘッドアクチュエータに搭載した対物レンズを光磁気デ
ィスクに対しての目標位置に位置付けるサーボ制御を行
う。このサーボ制御は、対物レンズを媒体の目標トラッ
ク位置に位置付けるトラック制御と、対物レンズを媒体
に対し焦点位置に制御するフォーカス制御の２つの機能
を持つ。

【００２３】フォーカス制御には、媒体投入時に対物レ
ンズを焦点位置付近に引き込むフォーカスサーチ制御が
含まれる。このサーボ制御に対応してフォトディテクタ
４６、フォーカスエラー信号生成回路（ＦＥＳ生成回
路）４８、トラックエラー信号生成回路（ＴＥＳ生成回
路）５０、トラックゼロクロス検出回路（ＴＺＣ回路）
５２が設けられる。

【００２４】フォーカスエラー信号生成回路４８は、例
えばフォーカス光学系としてナイフエッジ法によってフ
ォーカスエラー信号を作成する。ＤＳＰ１５は、フォー
カス制御についてはドライバ（フォーカス電流駆動回
路）５４によりレンズアクチュエータ５６を駆動し、対
物レンズを光軸方向の焦点位置付近に引き込むフォーカ
スサーチ制御を経てフォーカスサーボをオンすることで
対物レンズを焦点位置に制御する。

【００２５】またトラック制御についてはドライバ５８
によりＶＣＭを用いたヘッドアクチュエータ６０を駆動
し、対物レンズを媒体上の目標トラックセンタに位置付
ける。

【００２６】更に本発明にあっては、レンズアクチュエ
ータ５６の媒体相対面に複数の静電容量端子を配置した
静電容量端子部６２が設けられ、この静電容量端子部６
２で生成される容量を検出する容量検出部６４を設け、
容量検出部の検出容量をＤＳＰ１５に入力している。

【００２７】ＤＳＰ１５には、複数の静電容量端子から
検出した検出容量に基づいてレンズアクチュエータ５６
のチルトを補正するチルト補正部１５ａと、複数の静電
容量端子から検出した検出容量に基づいてレンズアクチ
ュエータ５６の媒体への衝突を防止する衝突防止部１５
ｂとしての機能が設けられている。

【００２８】図３は図２の光ディスクドライブで使用し
ているヘッド部機構構造の説明図である。このヘッド部
機構構造は、装置内の光ディスク装着位置となるディス
ク径方向に沿って配置された２本のガイドレール６６に
キャリッジ６７を摺動自在に装着している。

【００２９】キャリッジ６７の両側にはシークコイル６
８が配置される。シークコイル６８に対応して固定側に
は、内ヨーク７０と外ヨーク７２との間の空間にマグネ
ット７４を配置し、このマグネット７４の内側の空き部
分にシークコイル６８が環状に撒かれ、シークコイル６
８の通電による電磁力でガイドレール６６に沿ってキャ
リッジ６７を移動する図２のヘッドアクチュエータ６０
を構成している。またキャリッジ６７にはレンズアクチ
ュエータ５６が搭載されている。

【００３０】図４は図３のレンズアクチュエータ５６を
取り出している。レンズアクチュエータ５６は、取付ブ
ロック８２に対し４本のワイヤーバネ８４により支持さ
れ、上側となる媒体相対面の中央に対物レンズ７８を設
け、その外側を囲んで磁界変調コイル８０を配置してい
る。

【００３１】またレンズアクチュエータ５６の光ディス
ク径方向となるＹ−Ｙ方向の両端には４つのフォーカス
コイル８８ａ〜８８ｄが配置されている。フォーカスコ
イル８８ａ〜８８ｄに相対した位置には、ヨーク８７に
より支持されてマグネット８９が所定ギャップを介して
配置されている。

【００３２】レンズアクチュエータ５６の媒体相対面の
４か所には静電容量端子８６ａ〜８６ｄが配置され、各
端子８６ａ〜８６ｄと、この上部に数ミクロンから数十
ミクロンのギャップ距離を介して配置される光ディスク
との間で、その間隔に対応した容量を有するコンデンサ
を形成している。

【００３３】ここでレンズアクチュエータ５６は、光デ
ィスクの径方向となるＹ−Ｙ軸回りの自由度と、これに
直交する光ディスクのトラック方向となるＸ−Ｘ軸回り
の自由度を持っている。このような２つの自由度を持つ
Ｘ−Ｘ軸及びＹ−Ｙ軸に対し静電容量端子８６ａ〜８６
ｄは、Ｘ−Ｘ軸及びＹ−Ｙ軸から見て線対称となる位置
にそれぞれ配置されている。

【００３４】図５は、図４の４つの静電容量端子８６ａ
〜８６ｄを備えた場合の図２のＤＳＰ１５により実現さ
れるチルト補正部１５ａ及び衝突防止部１５ｂの実施形
態であり、併せてＤＳＰ１５の機能として実現されるフ
ォーカス制御部と共に示している。

【００３５】図５において容量検出器６４ａ〜６４ｄ
は、図４のレンズアクチュエータ５６に設けている静電
容量端子８６ａ〜８６ｄと媒体との間に静電容量Ｃａ，
Ｃｂ，Ｃｃ，Ｃｄの４つの容量を持っており、これらの
容量は静電容量端子と媒体との間隔が狭くなるほど増加
する関係にある。

【００３６】また図４から明らかなように、Ｙ−Ｙ軸回
りのチルトに対し例えば端子８６ａ，８６ｂ側が媒体面
に近付いて間隔が狭まると、その容量Ｃａ，Ｃｂが増加
し、このとき反対側に位置している端子８６ｃ，８６ｄ
の容量Ｃｃ，Ｃｄは逆に減少するようになる。

【００３７】またＸ−Ｘ軸回りにチルトが発生した場
合、例えば端子８６ａ，８６ｃ側が媒体面に近付いて容
量Ｃａ，Ｃｃが増加すると、その反対側に位置している
端子８６ｂ，８６ｄの容量Ｃｂ，Ｃｄが増加することに
なる。

【００３８】このためチルト補正のためには、例えばＹ
−Ｙ軸回りのチルトに対しては容量（Ｃａ＋Ｃｂ）と容
量（Ｃｃ＋Ｃｄ）とが等しくなるように、フォーカスコ
イル８８ａ，８８ｂの組とフォーカスコイル８８ｃ，８
８ｄの組を駆動すればよい。

【００３９】またＸ−Ｘ軸回りのチルト補正について
は、容量（Ｃａ＋Ｃｃ）と容量（Ｃｂ＋Ｃｄ）とが等し
くなるように、フォーカスコイル８８ａ，８８ｃの組と
フォーカスコイル８８ｂ，８８ｄの組を駆動すればよ
い。

【００４０】このようなチルト補正を実現するため図５
のチルト補正部１５ａにあっては、容量検出器６４ａ〜
６４ｄで容量Ｃａ〜Ｃｄを検出している。容量検出器６
４ａ〜６４ｄは、例えば、容量Ｃａ〜Ｃｄをこれに比例
した電圧信号に変換して出力するＣ／Ｖ変換器が使用さ
れる。尚、説明を分かりやすくするため、以下の説明で
は容量Ｃａ〜Ｃｄをそのまま使用する。

【００４１】次に演算部９０で、まずＹ−Ｙ軸回りにつ
いて容量（Ｃａ＋Ｃｂ）の加算出力と容量（Ｃｃ＋Ｃ
ｄ）の加算出力を求め、これを加算器９２に入力し、 （Ｃａ＋Ｃｂ）−（Ｃｃ＋Ｃｄ） の加算出力を得ている。加算器９２の加算出力は誤差演
算器９６に入力され、マイナス側の基準値ゼロとの差で
ある出力Ｃ１を求めている。

【００４２】ここの誤差演算器９６の出力Ｃ１は最終的
にフォーカスコイル側に出力され、レンズアクチュエー
タの動きが検出容量としてフィードバックされること
で、Ｃ１＝０、即ち Ｃ１＝（Ｃａ＋Ｃｂ）−（Ｃｃ＋Ｃｄ）＝０ となるようにフィードバックを掛けてチルト補正を行っ
ている。即ち、このチルト補正は容量（Ｃａ＋Ｃｂ）と
容量（Ｃｃ＋Ｃｄ）とが同じになるようにレンズアクチ
ュエータ５６を駆動することになる。

【００４３】誤差演算器９６の出力Ｃ１は、次段のバッ
ファ１００でＣ１として出力されると同時に、反転バッ
ファ１０２により−Ｃ１として出力される。このバッフ
ァ出力Ｃ１は、例えばプラス側が媒体との間隔を増加す
る方向にフォーカスコイルに電流を流す方向であるとす
ると、フォーカスコイル８８ａ，８８ｂの組に対する制
御出力となる。

【００４４】このときＹ軸の反対側に位置するフォーカ
スコイル８８ｃ，８８ｄについては逆の動きを必要とす
ることから、反転バッファ１０２の出力−Ｃ１が与えら
れることになる。即ちフォーカスコイル８８ａ，８８ｂ
についてはバッファ１００からの出力Ｃ１が使用され、
これに対しフォーカスコイル８８ｃ，８８ｄについては
反転バッファ１０２の出力−Ｃ１の成分が使用されるこ
とになる。

【００４５】演算部１０８は、続いて説明するＸ軸回り
のチルト補正部からのバッファ１０４の出力Ｃ２及び反
転バッファ１０６の出力−Ｃ２との加算により合成され
た電流指示値としての例えば指示電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ
３，Ｖ４が加算器１１０ａ〜１１０ｄを介して電流駆動
回路１１２ａ〜１１２ｄに出力され、指示電圧を電流Ｉ
ａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄに変換してフォーカスコイル８８
ａ〜８８ｄに流し、Ｙ−Ｙ軸回りのチルト補正を行う。

【００４６】即ちＹ−Ｙ軸回りのチルト補正のみを考え
ると、演算部１０８のＶ１，Ｖ２はバッファ１００の出
力Ｃ１に対応した指示電圧であり、またＶ３，Ｖ４は反
転バッファ１０２の出力−Ｃ１に対応した指示電圧であ
り、このためＩａ＝Ｉｂ，Ｉｃ＝Ｉｄとなって、フォー
カスコイル８８ａ，８８ｂの組とフォーカスコイル８８
ｃ，８８ｄの組を制御することになる次に図４のＸ軸回
りのチルト補正にあっては、演算部９０で演算した容量
（Ｃａ＋Ｃｃ）と容量（Ｃｂ＋Ｃｄ）を加算器９４に入
力して、その差 （Ｃａ＋Ｃｃ）−（Ｃｂ＋Ｃｄ） を求め、この差が常にゼロとなるように誤差演算器９８
からの出力で最終的にフォーカスコイル８８ａ〜８８ｄ
を駆動する。

【００４７】即ち誤差演算器９８でマイナス側の容量ゼ
ロと加算器９４の出力との誤差を求めて出力Ｃ２を得、
これをバッファ１０４でそのまま出力Ｃ２とした後、同
時に反転バッファ１０６で−Ｃ２とし、演算部１０８に
入力している。

【００４８】演算部１０８にあっては、Ｘ軸回りのチル
ト補正のみを考えると、バッファ１０４の出力Ｃ２をフ
ォーカスコイル８８ａ，８８ｃに対応した指示電圧Ｖ
１，Ｖ３に振り分け、反転バッファ１０６の出力−Ｃ２
をフォーカスコイル８８ｂ，８８ｄに対応した指示電圧
Ｖ２，Ｖ４側に振り分ける。

【００４９】この指示電圧Ｖ１〜Ｖ４は加算器１１０ａ
〜１１０ｄを介して電流駆動回路１１２ａ〜１１２ｄに
与えられ、駆動電流Ｉａ〜Ｉｄとしてフォーカスコイル
８８ａ〜８８ｄに与えられる。即ちＸ軸回りのチルト補
正については、Ｉａ＝Ｉｃ、Ｉｂ＝Ｉｄとなり、フォー
カスコイル８８ａ，８８ｃの組とフォーカスコイル８８
ｂ，８８ｄの組のそれぞれに相反する駆動電流を流すこ
とで、Ｘ軸回りのチルト補正を行う。

【００５０】加算器１１０ａ〜１１０ｄに対しては、切
替回路１２０を介してフォーカス制御部１１８からのフ
ォーカス制御指示電圧Ｖｆが与えられている。これによ
ってフォーカス制御と同時にチルト補正を行うことがで
きる。

【００５１】一方、衝突防止部１５ｂは誤差演算器１１
４を備える。誤差演算器１１４のプラス入力側には演算
部９０より４つの検出容量Ｃａ〜Ｃｄの平均容量が入力
される。誤差演算器１１４のマイナス入力端子には基準
電圧源１１６によって基準電圧Ｖｒ２が設定されてお
り、両者の差となる出力電圧Ｖｃをフォーカスコイル８
８ａ〜８８ｄに共通に与えることで、基準電圧源１１６
の基準電圧Ｖｒ２で決まる固定容量、即ちレンズアクチ
ュエータと媒体との間の一定距離に維持するフィードバ
ック制御を掛け、これによってレンズアクチュエータの
媒体への衝突を防いでいる。

【００５２】この衝突防止部１５ｂによる衝突防止制御
は、レンズアクチュエータが媒体に所定距離を超えて近
付いたときに有効となる。即ち切替回路１２０は比較器
１２２で切替制御される。比較器１２２のマイナス入力
側にはフォーカス制御部１１８に対するフォーカスエラ
ー信号Ｅ１が入力しており、基準電圧源１２４による基
準電圧Ｖｒ１と比較している。

【００５３】図６はレンズアクチュエータと媒体とのギ
ャップ距離に対するセンサ出力としてフォーカスエラー
信号（ＦＥＳ信号）と静電センサ出力即ち演算部９０か
らの平均演算による検出容量を表わしている。

【００５４】このギャップ距離に対するセンサ出力の特
性から明らかなように、フォーカスエラー信号は媒体と
の距離が小さくなるほど減少しており、逆に静電センサ
出力は媒体との距離が小さくなるほど増加する関係にあ
る。したがって、ギャップ距離が例えばＡ点となる位置
を境に、Ａ点よりギャップ距離が大きいときにはフォー
カスエラー信号で制御し、Ａ点よりギャップ距離が短く
なった場合には静電センサ出力で制御する。

【００５５】この切替えのため、Ａ点に対応したフォー
カスエラー信号となる基準電圧Ｖｒ１を図５の比較器１
２２に基準電圧として設定し、フォーカスエラー信号Ｅ
１が基準電圧Ｖｒ１より大きい場合は切替器１２０をフ
ォーカス制御部１１８側に切り替えて、その指示電圧Ｖ
ｆを使用して合焦点にレンズアクチュエータを制御する
フォーカス制御を行う。

【００５６】これに対しフォーカスエラー信号Ｅ１が基
準電圧Ｖｒ１より小さくなった場合には、切替器１２０
を図５のように衝突防止部１５ｂ側に切り替え、例えば
図６の基準電圧Ｖｒ２で決まるＢ点のギャップ距離を維
持するように制御することで衝突防止を図る。

【００５７】図７は本発明のレンズアクチュエータ５６
の媒体相対面に設ける複数の静電容量端子の他の実施形
態であり、この実施形態にあっては３つの静電容量端子
を配置したことを特徴とする。

【００５８】図７において、レンズアクチュエータ５６
の媒体相対面には３つの同一面積を持つ円弧形状の静電
容量端子１２６ａ，１２６ｂ，１２６ｃが配置されてい
る。３つの静電容量端子１２６ａ〜１２６ｃは、Ｙ軸に
対し線対称で且つ面積が同一となるように配置されてい
る。このうち静電容量端子１２６ｂ，１２６ｃにあって
はＹ軸の両側に対称配置されるが、残りの静電容量端子
１２６ａにあってはＹ軸によって線対称に分割された状
態となっている。

【００５９】一方、Ｘ軸について見ると、片側に静電容
量端子１２６ａと残り２つの静電容量端子１２６ｂ，１
２６ｃの一部が位置し、反対側に２つの静電容量端子１
２６ｂ，１２６ｃの残りの部分が位置しており、Ｘ軸で
見た左右の合計した静電容量端子の面積は同一となって
いる。

【００６０】この場合の容量は３つの静電容量端子１２
６ａ〜１２６ｃとこれに微小距離で相対する光ディスク
を誘電体とした各端子相互間の３つの容量Ｃａ，Ｃｂ，
Ｃｃが形成される。この場合の容量Ｃａ〜Ｃｃの値は、
静電容量端子１２６ａ〜１２６ｃの重心Ｇａ，Ｇｂ，Ｇ
ｃの間隔とこれに相対する媒体との間隔で決定される。

【００６１】ここでＹ軸回りのチルト補正を考えると、
容量Ｃａと容量Ｃｃが等しくなるようにフォーカスコイ
ル８８ａ，８８ｂの組とフォーカスコイル８８ｃ，８８
ｄの組を駆動すればよい。

【００６２】これに対しＸ軸回りのチルト補正について
は、容量Ｃｂと容量Ｃａ，Ｃｃの直列容量の平均値が等
しくなるように、フォーカスコイル８８ａ，８８ｃの組
とフォーカスコイル８８ｂ，８８ｄの組を駆動すればよ
い。

【００６３】具体的には、Ｘ軸回りのチルト補正につい
ては （１／Ｃａ＋１／Ｃｃ）２＝１／Ｃｂ となるように制御すればよい。

【００６４】図８は図７の３つの静電容量端子１２６ａ
〜１２６ｃを配置したレンズアクチュエータにおけるチ
ルト補正と衝突防止の機能ブロック図である。

【００６５】図８において、演算部１２８は容量検出器
６４ａ，６４ｂ，６４ｃによって各容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃ
ｃを検出し、演算部１２８においてＹ軸回りについては
加算器９２に検出容量Ｃａ，Ｃｃを入力し、 Ｃａ−Ｃｃ を求め、誤差演算器９６以降のループにより Ｃ１＝Ｃａ−Ｃｃ＝０ となるようにフォーカスコイルを駆動してフィードバッ
クする。

【００６６】これに対しＸ軸回りのチルト補正にあって
は、演算部１２８で（１／Ｃａ＋１／Ｃｃ）２と（１／
Ｃｂ）を求めて加算器９４でその差を求め、誤差演算器
９８の出力Ｃ２として Ｃ２＝（１／Ｃａ＋１／Ｃｃ）２−（１／Ｃｂ）＝０ となるようにフォーカスコイルを駆動するフィードバッ
ク制御を行う。誤差演算器９６，９８以降の回路構成と
動作は図５の実施形態と同じである。

【００６７】また衝突防止部１５ｂにあっては、誤差演
算器１１４の＋入力に演算部１２８より３つの検出容量
Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃの平均容量（Ｃａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ）／３
を入力し、基準電圧源１１６からの基準電圧Ｖｒ２と比
較している。

【００６８】フォーカス制御部１１８と衝突防止部１５
ｂとの切替器１２０による切替えは比較器１２２で行わ
れており、この点も図５の実施形態に示したように図６
のＡ点より大きければフォーカスエラー信号によるフォ
ーカス制御を行い、Ａ点より短いときにはＢ点を有する
ように衝突防止が行われる。

【００６９】図９は３つの静電容量端子をレンズアクチ
ュエータに設ける場合の他の実施形態であり、この実施
形態にあってはレンズアクチュエータ５６の媒体相対面
に矩形形状を持った３つの静電容量端子１３０ａ，１３
０ｂ，１３０ｃを配置したことを特徴とする。

【００７０】ここで静電容量端子１３０ｂ，１３０ｃは
同じ正方形であり、これに対し静電容量端子１３０ａは
同一面積であるが長方形となっている。またＹ軸から見
て左右の静電容量端子の面積は同一であり、同時にＸ軸
から見て両側の静電容量端子のそれぞれの合計面積は同
一となるように配置している。

【００７１】このため、３つの静電容量端子１３０ａ〜
１３０ｃの相互間の微小距離で相対する媒体を誘電体に
含む容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃの値は、それぞれの重心Ｇ
ａ，Ｇｂ，Ｇｃの距離とこれに対する媒体との間隔で決
まる。このため図９の実施形態にあっても、図７の場合
と全く同様にして図８のチルト補正部１５ａ及び衝突防
止部１５ｂが適用できる。

【００７２】なお上記の実施形態にあっては、静電容量
端子を４つ設けた場合と３つ設けた場合の実施形態を示
しているが、それ以上の数でもよく、偶数の場合には図
５の実施形態が適用され、奇数の場合には図８の実施形
態が適用される。

【００７３】また上記の実施形態は光ディスクドライブ
を例にとるものであったが、本発明はこれに限定され
ず、ミクロンオーダの微小距離で相対する２つの部材の
チルト補正と衝突補正を図るものであれば、適宜の装置
に適用することができる。

【００７４】更に光学装置としては、光学ヘッド装置、
顕微鏡装置、光ディスクドライブのような光学的記憶装
置を含む。

【００７５】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明の光学装
置を採用した光学的記憶装置によれば、表面記録層を持
つ高容量化された記録媒体に対しレンズアクチュエータ
が微小距離で位置する場合に、媒体記録面に対しレンズ
アクチュエータの平行度を保つチルト補正が行われ、チ
ルトによる媒体記録面での光の収差が生じないため、高
い信号精度を維持できる。

【００７６】また光学的なフォーカスエラー信号はレン
ズアクチュエータが媒体記録面に近付くほど信号レベル
が低下して機能しなくなるが、本発明による静電容量の
検出信号にあっては、逆に媒体記録面に近付くほど信号
レベルが増加し、媒体記録面に近付いたときに容量検出
信号を使用してレンズアクチュエータと媒体とのギャッ
プを一定間隔に抑えることで、確実に媒体に対する衝突
防止を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明が適用される光ディスクドライブのブロ
ック図

【図３】ヘッド部機構構造の説明図

【図４】静電容量端子を４つ配置した本発明によるレン
ズアクチュエータの説明図

【図５】図４に対応した本発明によるチルト補正部及び
衝突防止部の機能構成のブロック図

【図６】ギャップ距離に対する静電センサ出力とフォー
カスエラー信号の特性図

【図７】静電容量端子を３つ配置した本発明によるレン
ズアクチュエータの説明図

【図８】図７に対応した本発明によるチルト補正部及び
衝突防止部の機能構成のブロック図

【図９】静電容量端子を３つ配置した本発明による他の
レンズアクチュエータの説明図

【図１０】従来のレンズアクチュエータの説明図

【図１１】表面記録層をもつ記録媒体とレンズアクチュ
エータの位置関係の説明図

【符号の説明】

１０：コントローラ １２：エンクロージャ １４：ＭＰＵ １５：ＤＳＰ ４６：フォトディテクタ ４８：フォーカスエラー信号生成回路 ６０：ヘッドアクチュエータ ６２：静電容量端子部 ６４：容量検出部 ６４ａ〜６４ｄ：容量検出器 ５６：レンズアクチュエータ ７８：対物レンズ ８０：磁気変調コイル ８２：取付ブロック ８４：ワイヤーバネ ８６ａ〜８６ｄ，１２６ａ〜１２６ｃ，１３０ａ〜１３
０ｃ：静電容量端子 ８８ａ〜８８ｄ：フォーカスコイル ９０，１０８，１２８：演算部 ９２，９４，１１０ａ〜１１０ｄ：加算器 ９６，９８，１１４：誤差演算器 １００、１０４：バッファ １０２，１０６：反転バッファ １１２ａ〜１１２ｄ：電流駆動回路 １１８：フォーカス制御部 １２０：切替回路 １２２：比較器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】照射面に光線の焦点が合うように対物レン
   ズの位置を光軸方向で調整するレンズアクチュエータを
   備えた光学装置において、 前記レンズアクチュエータの媒体相対面に配置され、照
   射面との間隔に対応した容量を有する複数の静電容量端
   子と、 前記複数の静電容量端子から検出した容量に基づいて前
   記レンズアクチュエータのチルトを補正するチルト補正
   部と、 前記複数の静電容量端子から検出した容量に基づいて前
   記レンズアクチュエータの媒体への衝突を防止する衝突
   防止部と、を備えたことを特徴とする光学装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の光学装置において、 前記複数の静電容量端子は、前記レンズアクチュエータ
   における直交する２自由度の回転軸の各々に対し線対称
   に配置された４つの静電容量端子であり、 前記チルト補正部は、前記線対称に配置された一対の静
   電容量端子の間の検出容量が同じになるように前記レン
   ズアクチュエータを駆動することを特徴とする光学装
   置。
3. 【請求項３】請求項１記載の光学装置において、 前記複数の静電容量端子は、前記レンズアクチュエータ
   における直交する２自由度の回転軸の一方に対し線対称
   で面積が同一となるように配置された３つの静電容量端
   子であり、 前記チルト補正部は、重心位置と照射面との間隔で決ま
   る前記静電容量端子相互間の３つの検出容量の内、各回
   転軸の両側に対応した検出容量が同じになるように前記
   レンズアクチュエータを駆動することを特徴とする光学
   装置。