JP2003045043A

JP2003045043A - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP2003045043A
Application number: JP2001229628A
Authority: JP
Inventors: Akira Sakurai; 彰桜井
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】光ディスクとピックアップのワーキングディ
スタンスが小さい場合、両者の衝突を回避し、高ＮＡ、
小型の対物レンズに対応させ、更に、フォーカス制御の
高速化をはかる。【解決手段】対物レンズの光ディスク面と対向しない
面に、レーザビームのフォーカス位置を変化させるフォ
ーカス位置変化機構１１を設け、フォーカス位置制御部
１２がフォーカス位置変化機構１１を介してフォーカス
位置を段階的に変化させる。そして、フォーカス方向移
動制御部１４がピーク検出部１３によるフォーカスエラ
ー信号のピークを監視しながら段階的に対物レンズを含
む光ピックアップを光ディスク面に近づけ、フォーカス
位置が検出された時点でフォーカスエラー信号のゼロク
ロス制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクの大容
量化に伴い採用される高ＮＡ小型対物レンズをコンポー
ネントとして持つ光ディスク装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記した光ディスク装置において、フォ
ーカスサーボが正常に動作するためには、対物レンズと
光ディスク面の距離を一定範囲に設定する必要がある。
これは、フォーカスエラー信号にＳ次カーブの特性があ
るためである。従来、Ｓ字引込みを行わないフォーカス
制御の代表的なものに、特開平７−２７３３８５号、特
開平１１−２５０４６９号に開示された技術が知られ、
前者は、ノコギリ波状の電圧供給により徐々に近づけ、
後者は、Ｓ字カーブ出現時点でブレーキをかけ、それぞ
れ、フォーカスエラー信号のレベルが基準値より小さく
なるとフォーカスサーボループをクローズにしてロック
するものである。

【０００３】上記した従来例は、いずれもＳ字の範囲が
十数μmを想定しており、前者は、振動時の対策であ
り、光ディスクの高密度化に伴い採用される高ＮＡ小径
レンズをコンポーネントとして採用した光ディスク装置
では、光ディスク面との衝突を回避できない。一方、後
者は、フォーカス制御の高速化を目的としており、Ｓ字
出現からＳ字ピークまでの距離が非常に小さく、高ＮＡ
小径レンズではブレーキ精度が非常に高いものが要求さ
れる。また、書き換え可能な相変化型ディスクの場合反
射率が低いため、光ディスク保護層の表面の小さいＳ字
が出現するがこれに対応できないといった問題を有して
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】光ディスクの大容量化
にともない対物レンズの高ＮＡ化が検討されている。ま
た小型、高速化にともないピックアップの対物レンズも
小さいほど有利になる。しかしながら、例えば０．８以
上の高ＮＡ、１ｍｍ以下の小径レンズを用いて小型のピ
ックアップを構成した場合、フォーカス位置は数十μm
になる。上記したように、従来のフォーカス制御では、
対物レンズやピックアップ全体を上下に移動し、フォー
カスエラー信号のＳ字を検出してその内側でフォーカス
が０になるように制御していた。このため、光ディスク
とピックアップとの間のワーキングディスタンスが小さ
い場合、Ｓ字検出時に対物レンズが光ディスクに衝突す
る危険が大きくなり、この衝突により、ディスク面を破
損したり、ピックアップの寿命を短くしていた。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、対物レンズやピックアップ全体を一方向に移動さ
せるのみでフォーカス位置制御を実行することにより、
光ディスクとピックアップのワーキングディスタンスが
小さい場合でも衝突を回避し、高ＮＡ、小型の対物レン
ズに対応でき、更に、フォーカス制御の高速化をはかっ
た光ディスク装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、フォーカスエラー信号を監視することにより、光デ
ィスク面に対向して設けられる対物レンズを含む光ピッ
クアップを上下動させてフォーカス位置を制御する光デ
ィスク装置であって、前記対物レンズの前記光ディスク
面と対向しない面に、レーザビームのフォーカス位置を
変化させるフォーカス位置変化機構を設け、当該フォー
カス位置変化機構を介してフォーカス位置を段階的に変
化させるフォーカス位置制御部と、前記フォーカス位置
を変化させる毎に前記フォーカスエラー信号のピーク検
出を行うピーク検出部と、前記ピーク検出部によるフォ
ーカスエラー信号のピークを監視しながら段階的に前記
対物レンズを含む光ピックアップを前記光ディスク面に
近づけ、フォーカス位置が検出された時点で前記フォー
カスエラー信号のゼロクロス制御を行うフォーカス方向
移動制御部とを備えたことを特徴とする。

【０００７】請求項１に記載の光ディスク装置によれ
ば、対物レンズやピックアップ全体を一方向に移動して
いくだけでフォーカス位置を制御することができ、光デ
ィスク面とピックアップのワーキングディスタンスが小
さい場合でも両者の衝突を回避でき、また、フォーカス
制御の高速化がはかれる。

【０００８】請求項２に記載の光ディスク装置は、請求
項１に記載の光ディスク装置において、前記フォーカス
位置変化機構に同心円状の液晶を用い、前記フォーカス
位置制御部は、前記液晶に印加する電圧を制御すること
により屈折率を変化させてフォーカス位置を段階的に変
化させることを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の光ディスク装置によれ
ば、液晶を用いることにより電気的に制御できるので、
フォーカス位置制御に機械的駆動部を用意する必要がな
く、制御部の小型、軽量化が可能となる。

【００１０】請求項３に記載の光ディスク装置は、請求
項１に記載の光ディスク装置において、前記フォーカス
方向移動制御部は、前記ピーク検出部によるフォーカス
エラー信号のピークを監視しながら段階的に前記対物レ
ンズを含む光ピックアップを前記光ディスク面に近づけ
初期フォーカス制御を実行する第１の駆動部と、前記フ
ォーカス位置が検出された時点で前記フォーカスエラー
信号のゼロクロス制御を行い、最終フォーカス制御を実
行する第２の駆動部をそれぞれ独立して設けたことを特
徴とする。

【００１１】請求項３に記載の光ディスク装置によれ
ば、第１と第２の駆動部がそれぞれ独立して用意される
ため、第２の駆動部によるサーボ帯域が向上し、フォー
カス制御の速度および精度が向上する。

【００１２】請求項４に記載の光ディスク装置は、請求
項３に記載の光ディスク装置において、前記フォーカス
位置が検出された後、前記フォーカスエラー信号のゼロ
クロス制御を行う前記第２の駆動部の移動量が最小にな
るように、前記フォーカスエラー信号のピーク検出を行
う前記第１の駆動部が、前記第２の駆動部の中心からの
移動量が最小となるような位置補正を行うことを特徴と
する。

【００１３】請求項４に記載の発明によれば、第２の駆
動部の移動を中心付近から行えるため、面振れが第２の
駆動部より大きい場合にも追従してフォーカス制御が行
える。

【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、初期のフォーカス位置制御を前記第１
の駆動部で行い、前記フォーカス位置が検出された後、
前記第２の駆動部により前記フォーカスエラー信号のゼ
ロクロス制御を行い、前記第１の駆動部が、前記第２の
駆動部の中心からの移動量が最小となる位置補正を行う
ことを特徴とする。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、第２の駆
動部の移動距離を小さくできるので小型化が可能とな
り、また、請求項４に記載の発明より構成が簡略化され
る。

【００１６】請求項６に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、初期のフォーカス位置制御を前記第１
の駆動部で行い、前記フォーカスエラーが検出された
後、前記第１の駆動部および第２の駆動部により前記フ
ォーカスエラー信号をゼロクロスする制御を行うことで
フォーカス制御を行うことを特徴とする。

【００１７】請求項６に記載の発明によれば、第２の駆
動部の移動距離を小さくできるので小型化が可能とな
り、また、請求項４に記載の発明より構成が簡略化され
る。

【００１８】請求項７に記載の発明は、請求項１に記載
の光ディスク装置において、スイングアームを用いた光
ディスクのシーク機構に、前記スイングアームを上下動
させる機構を付加し、このスイングアームを上下動させ
る機構により前記フォーカス制御を実行することを特徴
とする。

【００１９】請求項７に記載の発明によれば、スイング
アームを上下動させる機構を設けることにより、ピック
アップ部に駆動部を不要とするため、ピックアップ部の
小型化が可能となる。

【００２０】請求項８に記載の発明は、請求項３または
４に記載の光ディスク装置において、前記第１の駆動部
に前記スイングアームを上下動させる機構を用い、前記
第２の駆動部に、静電型マイクロアクチュエータによっ
て前記対物レンズを上下動させる機構を用いたことを特
徴とする。

【００２１】請求項８に記載の発明によれば、ピックア
ップ部の駆動部部品を減らすことができるのでより小型
化が可能となる。

【００２２】請求項９に記載の発明は、請求項３または
５に記載の光ディスク装置において、前記第２の駆動部
に、前記フォーカスエラー信号の極大点から極小点まで
のフォーカス引き込み範囲より小さい移動範囲を持つマ
イクロアクチュエータを用いたことを特徴とする。

【００２３】請求項９に記載の発明によれば、マイクロ
アクチュエータによる小型の駆動部を用いるため、より
小型化が可能になる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
実施形態について詳細に説明する。上述したように、
０．８以上の高ＮＡ、１ｍｍ以下の小径レンズを対物レ
ンズに持つ光ピックアップではフォーカス位置が光ディ
スク面から数十μmとなる。フォーカスエラー信号も、
ナイフェッジ法やダブルビームサイズ法、非点収差法と
いった各種手法を用いても、Ｓ字を描く範囲が数μm程
度に、また、Ｓ字のピークからピークまでフォーカス引
き込み範囲も２〜３μm程度になってしまう。従来のＳ
字を検出するようなフォーカス制御を行うと、対物レン
ズが光ディスク面に衝突する危険性が非常に高くなる。

【００２５】図１にフォーカスエラー信号のＳ字特性の
例を示すが、まず基板（保護層）表面で小さな振幅のＳ
字を描き、次に記録面で大きな振幅のＳ字を描く。この
ように、Ｓ字を描く範囲が小さいので光ディスク面との
０．１ｍｍ以上の相対位置を把握することが困難であ
る。ところで、対物レンズの手前、すなわち、光ディス
ク面と対向しない面に凹レンズを挿入することで、フォ
ーカス位置が遠くなるため、凹レンズを切り替えること
によりフォーカス位置を変化させることができる。ま
た、公知文献である、「大滝、村尾他５名、“液晶チル
トサーボ”、PIONEER R＆D，Vo1.8，No.2」に示されて
いるように、液晶の位相特性は、図２に示されるように
なっており、図３に示す同心円状の液晶パターンを使用
することにより、円毎の位相差で屈折率を電気的に制御
することができ、従って、電圧による複数の凹レンズ機
能を果たすことができる。このような液晶を対物レンズ
の手前に配置することで、電圧制御でフォーカス位置を
変化させることができる。

【００２６】フォーカス位置を段階的に変化させ、Ｓ字
の最初のピークを検出した位置に対物レンズもしくはビ
ックアップ全体を移動することにより、光ディスクとの
距離を段階的に近づけることが可能になる。フォーカス
位置が変化しない位置になった時点でＳ字のピークの内
側に位置すれば、後はフォーカスエラーが０になるよう
に動作すればよい。

【００２７】フォーカス制御部の一実施形態を図４に示
す。図４は、フォーカス制御部２の内部構成をブロック
図で示したものであり、図中、１は、上記した凹レンズ
機能を果たすフォーカス位置変化機構１１を備えた光ピ
ックアップであり、全体制御部２０が制御中枢となって
後述するフォーカス制御が行われる。フォーカス位置制
御部１２は、フォーカス位置変化機構１１を用いてレー
ザビームのフォーカス位置を変化させ、ピーク検出部１
３は、フォーカス位置を変化させる毎にフォーカスエラ
ー信号のピーク検出を行う。また、フォーカス方向移動
制御部１４は、ピーク検出部１３によるフォーカスエラ
ー信号のピークを監視しながら段階的に前記対物レンズ
を含む光ピックアップ１を光ディスク面に近づけ、フォ
ーカス位置が検出された時点でフォーカスエラー信号の
ゼロクロス制御を行う。なお、１５はフォーカスサーボ
制御部であり、全体制御部２０により起動され、光ピッ
クアップ１により生成されるフォーカスエラー信号（Ｆ
Ｅ）を用いて光ピックアップ１の上下動をコントロール
する。

【００２８】具体的に、ピーク検出部１３は、ＦＥ信号
が閾値以下のとき光ピックアップ１が光ディスクに近づ
く方向に移動するように制御し、閾値を超える場合には
ＦＥ信号が大きくなる方向に移動するように制御する。
また離れる方向に移動したらピーク検出信号を出力す
る。ピーク検出信号によりフォーカス位置制御部１２
は、１段階だけフォーカス位置が光ディスク面に近づく
制御を行う。

【００２９】フォーカス位置制御が行われるとピーク検
出信号はリセットされ、ピーク検出部１３においてピー
ク検出が再度行われる。これを繰り返し、フォーカス位
置補正量がなくなった時点でピーク検出信号が出力され
たら、移動制御は僅かに（最小移動量の２〜３倍程度）
光ディスクに近づくほうに移動させるＦＥ信号が“０”
になるように移動するように制御する。ピーク検出時の
ＦＥ信号のレベルを記憶しておき、この９０％程度の正
負の値になった時点でフォーカス異常として、光ディス
クから離れる方向に移動するように制御する。

【００３０】以上のように制御することで、フォーカス
位置よりＳ字の下のピーク分より光ディスク面に近づく
ことがないフォーカス制御を行うことができる。なお、
上記した実施形態では、高ＮＡ、小径レンズを前提とし
て説明したが、高ＮＡでは従来サイズのレンズでもＳ字
引込み衝突の危険性があり、これを回避する手段として
用いることができることは当然のことである。

【００３１】図５は、フォーカス制御部の他の実施形態
を示すブロック図である。図中、図４に示すブロックと
同一番号の付されたブロックは図４に示すそれと同じと
する。図４に示す実施形態との差異は、フォーカス方向
移動制御部１４が、光ピックアップ１に備えられた第１
駆動部１０１、第２駆動部１０２を、それぞれ独立して
コントロールするところにある。そのために、第２駆動
部１０２の駆動制御を行うためにフォーカス方向移動制
御部１４とは独立して微小移動制御部１６が付加され
る。

【００３２】高速にデータを読み書きする場合、高いサ
ーボ帯域が要求されることは周知のとおりである。図４
に示す実施形態では、フォーカス方向の移動のために用
いられる駆動部（図示せず）は１個であったが、ピーク
検出を行うときに移動を制御するアクチュエータ（第１
駆動部１０１）と、最終のフォーカス制御を行うアクチ
ュエータ（第２駆動部１０２）を別に独立して設けるこ
とで、高いサーボ帯域を実現することができ、また、高
速処理を実現できる。

【００３３】図６は、フォーカス制御部の更に他の実施
形態を示すブロック図である。図中、図４、図５に示す
ブロックと同一番号の付されたブロックは図４、図５に
示すそれと同じとする。図５に示す実施形態では最終フ
ォーカス制御の駆動部の移動範囲が狭い場合、例えば、
ピエゾ素子を用いた場合、数μm程度が限界であり、光
ディスクの面触振れなどの大きな変動に対応できない。

【００３４】そこで、微小移動制御部１６で最終フォー
カス制御を行う第２駆動部１０２の移動量（中心からの
オフセット量）をＦＥ信号のピーク検出を行うピーク検
出部１３に与え、そのオフセット量に応じてピーク検出
を行うフォーカス方向移動制御部１４により移動し、最
終フォーカス制御を行う第２駆動部１０２が中心からの
オフセットが小さくなるような制御を行う。駆動電圧等
から推測したオフセット量が第１駆動部１０１の最小移
動量の１／２を超えたら、オフセット方向に最小の移動
を行い追従する。このように制御することで、光ディス
ク面の大きな変動に追従したフォーカス制御を行うこと
ができる。

【００３５】図７は、フォーカス制御部の更に他の実施
形態を示すブロック図である。図中、図４、図５、図６
に示すブロックと同一番号の付されたブロックは図４、
図５、図６に示すそれと同じとする。

【００３６】図６に示す実施形態では、第２駆動部１０
２がフォーカス引き込み範囲（Ｓ字のピークからピーク
まで）より移動範囲が小さいと制御できない。そこで、
最初フォーカス位置に移動するまでは第１駆動部１０１
のみで行い、フォーカス状態になった後（フォーカスＯ
Ｎ）、フォーカスサーボ制御部１５を経由して微小移動
制御部１６をコントロールして第２駆動部１０２により
フォーカスエラー信号が０になるように動作させ、第２
駆動部１０２の移動量（中心からオフセット量）をＦＥ
信号のピーク検出を行うフォーカス方向移動制御部１４
に与え、オフセット量に応じて第１駆動部１０１により
移動し、第２駆動部１０２が中心からのオフセットが小
さくなるように制御を行う。

【００３７】駆動電圧等から推測したオフセット量が第
１駆動部１０１の最小移動量の１／２を超えたら、オフ
セット方向に最小の移動を行い追従することで実現でき
る。このように制御することで、移動量の小さな軽量小
型のアクチェータを用いても光ディスク面の大きな変動
に追従したフォーカス制御を行うことができる。ピエゾ
素子を用いる場合、より小型の素子が使えビックアップ
の全体の軽量化につながり、シーク機構の高速化も期待
できる。

【００３８】ところで、高速にデータを読み書きする場
合、高いサーボ帯域が要求される。上記した図７に示す
実施形態では、第２駆動部１０２がフォーカス引き込み
範囲（Ｓ字のピークからピークまで）より移動範囲が小
さいと制御できない。

【００３９】そこで、最初にフォーカス位置に移動する
までは第１駆動部１０１のみで行い、フォーカス状態に
なった後、第１駆動部１０１および第２駆動部１０２に
よりフォーカスエラー信号が０になるように動作させ
る。第１駆動部１０１は第２駆動部１０２よりサーボ帯
域が低いので、第１駆動部１０１のみでは追従できない
帯域を第２駆動部１０２が追従して全体として高帯域の
フォーカス制御を行うことができる。このように制御す
ることで、図７に示す実施形態より簡単な構成で移動量
の小さな軽量小型のアクチェータを用いても光ディスク
面の大きな変動が追従したフォーカス制御を行うことが
できる。また、高帯域の変動量が設計値として得ること
ができれば、必要な移動量の駆動素子を用いることがで
きる。特に、ピックアップにピエゾ素子を用いる場合、
より小型化されピックアップの全体の軽量化につなが
り、シーク機構の高速化も期待できる。

【００４０】第１、第２の駆動部の例を図８に示す。こ
こでは、平面図が（ａ）に、側面図が（ｂ）に示されて
いる。高ＮＡ、小径レンズでは、光ピックアップ１全体
が小型になるので、図８に示されるように、スイングア
ーム２１を用いたシーク機構に、スイングアームを上下
する機構（電磁石２２）を用いてフォーカス制御するこ
とができる。この場合、光ピックアップ１に駆動部が存
在せず、光ピックアップ１の軽量化がはかれるため、高
速シーク可能な小型の光ディスク装置を提供することが
できる。

【００４１】光ピックアップの構成例を図９に示す。図
８同様、平面図が（ａ）に、側面図が（ｂ）に示されて
いる。光ピックアップ部１は、基板１１１上に、ミラー
１１１、コリメートレンズ１１２、小型高ＮＡレンズ１
１３から成る光学部品と、ＬＤ１１４、ＰＤ１１５、Ｈ
ＯＥ１１６から成る電気部品と、マイクロアクチュエー
タ１１７から成る機械部品が搭載される。

【００４２】図９において、スイングアーム２１を上下
動させる第１の駆動部（図８の２２）と、対物レンズ１
１３をマイクロアクチュエータ１１７により上下動させ
る第２駆動部１０２でフォーカス制御が行われる。図９
に示す実施形態では、図５、図６、図７に示す実施形態
のように駆動部を光ピックアップ部１に２個搭載する必
要がなく、一方に搭載する駆動部もマイクロアクチュエ
ータ１１７であるため、光ピックアップ部１の小型化が
はかれる。

【００４３】なお、平野敏樹、日本応用磁気学会誌Ｖｏ
1.23,Ｎｏ.5,1999,ｐｐ.1746-1751「ハードディスクのト
ラッキングサーボ用マイクロアクチュエータ」で示され
る静電型マイクロアクチュエータは、半導体プロセス技
術であるフォトリソグラフ技術を応用して、幅2.6ｍｍ,
長さ1.7ｍｍのように非常に小型で、2ｍｇ負荷で10KHz
以上の高帯域のアクチェータを実現している。このよう
なアクチェータを用いて数ｍｇの小型対物レンズを上下
に移動することができるが、移動距離は１μm程度が限
界で、フォーカス引込み範囲を下回るため、図６に示す
実施形態と図７に示す実施形態とを組み合わせることに
より、非常に小型の光ピックアップ１による高帯域のフ
ォーカス制御が実現でき、一層小型の光ディスク装置を
実現できる。

【００４４】以上説明のように本発明は、対物レンズや
ピックアップ全体を一方向に移動させるのみでフォーカ
ス位置制御を実行することにより、光ディスクとピック
アップのワーキングディスタンスが小さい場合でも衝突
を回避し、高ＮＡ、小型の対物レンズに対応でき、更
に、フォーカス制御の高速化をはかったものである。な
お、上記した実施形態では、高ＮＡ、小径レンズを前提
として説明したが、高ＮＡでは従来サイズのレンズでも
Ｓ字引込み衝突の危険性があり、これを回避する手段と
して用いることができることは当然のことである。

【００４５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、対物レ
ンズやピックアップ全体を一方向に移動していくだけで
フォーカス位置に制御でき、光ディスク面とピックアッ
プのワーキングディスタンスが小さい場合でも衝突を回
避できる。従って、光ディスクに傷をつけることなく、
ピックアップの延命化がはかれる。

【００４６】請求項２に記載の発明によれば、対物レン
ズやピックアップ全体を一方向に移動していくだけでフ
ォーカス位置に制御でき、光ディスクとピックアップの
ワーキングディスタンスが小さい場合でも衝突を回避で
きる他に、液晶を用い電気的に制御できるので、フォー
カス位置制御に機械的駆動部が必要なく、従って、フォ
ーカス位置制御の高速化、および小型軽量化をはかった
光ディスク装置を提供することができる。

【００４７】請求項３に記載の発明によれば、対物レン
ズやピックアップ全体を一方向に移動していくだけでフ
ォーカス位置に制御でき、光ディスクとピックアップの
ワーキングディスタンスが小さい場合でも衝突を回避で
きる他に、駆動部が２つそれぞれ独立して使用されるた
め、第２駆動部のサーボ帯域が向上し、フォーカス制御
の速度および精度が向上する。

【００４８】請求項４に記載の発明によれば、駆動部が
２つそれぞれ独立して使用されるため、第２駆動部のサ
ーボ帯域が向上し、フォーカス制御の速度および精度が
向上する他に、第２駆動部の移動を中心付近から行える
ようになるので、面振れが第２駆動部より大きい場合に
も追従してフォーカス制御を行うことができる。

【００４９】請求項５に記載の発明によれば、第２駆動
部の移動を中心付近から行えるようになるので、面振れ
が第２駆動部より大きい場合にも追従してフォーカス制
御を行うことができ、更に、第２駆動部の移動距離を小
さくできるので、小型化が可能である。

【００５０】請求項６に記載の発明によれば、第２駆動
部の移動距離を小さくできるので、小型化が可能であ
り、請求項５に記載の発明に比べて構成が簡単になる。

【００５１】請求項７に記載の発明によれば、対物レン
ズやピックアップ全体を一方向に移動していくだけでフ
ォーカス位置に制御でき、光ディスクとピックアップの
ワーキングディスタンスが小さい場合でも衝突を回避で
きる他に、ピックアップ部に駆動部を必要としないた
め、より小型化が可能である。

【００５２】請求項８に記載の発明によれば、対物レン
ズやピックアップ全体を一方向に移動していくだけでフ
ォーカス位置に制御でき、光ディスクとピックアップの
ワーキングディスタンスが小さい場合でも衝突を回避で
きる他に、ピックアップ部の駆動部部品を減らすことが
できるのでより小型化が可能である。

【００５３】請求項９に記載の発明によれば、第２駆動
部の移動を中心付近から行えるようになるので、面振れ
が第２駆動部より大きい場合にも追従してフォーカス制
御を行うことができる他に、マイクロアクチュエータに
よる小型の駆動部を用いるため、より小型化が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】フォーカスエラー信号のＳ字特性を説明するた
めに引用した図である。

【図２】液晶の位相特性を示す図である。

【図３】本発明において、フォーカス位置変化機構とし
て使用される同心円状の液晶パターンを示す図である。

【図４】本発明において用いられるフォーカス制御部の
一実施形態を示すブロック図である。

【図５】本発明において用いられるフォーカス制御部の
他の実施形態を示すブロック図である。

【図６】本発明において用いられるフォーカス制御部の
更に他の実施形態を示すブロック図である。

【図７】本発明において用いられるフォーカス制御部の
更に他の実施形態を示すブロック図である。

【図８】本発明において用いられる駆動部の一例を示す
図である。

【図９】本発明において用いられる光ピックアップ部の
構成の一例を示す図である。

【符号の説明】

１光ピックアップ部２フォーカス制御部１１フォーカス位置変化機構１２フォーカス位置制御部１３ピーク検出部１４フォーカス方向移動制御部１５フォーカスサーボ制御部１６微小移動制御部２０全体制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5D117 AA02 BB03 DD03 DD06 DD12 FF04 FF06 GG02 5D118 AA16 AA28 BF16 CA11 CD02 DC16 EA00 5D119 AA31 AA32 BA01 DA12 EA03 JA54

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォーカスエラー信号を監視することに
より、光ディスク面に対向して設けられる対物レンズを
含む光ピックアップを上下動させてフォーカス位置を制
御する光ディスク装置であって、前記対物レンズの前記光ディスク面と対向しない面に、
レーザビームのフォーカス位置を変化させるフォーカス
位置変化機構を設け、当該フォーカス位置変化機構を介
してフォーカス位置を段階的に変化させるフォーカス位
置制御部と、前記フォーカス位置を変化させる毎に前記フォーカスエ
ラー信号のピーク検出を行うピーク検出部と、前記ピーク検出部によるフォーカスエラー信号のピーク
を監視しながら段階的に前記対物レンズを含む光ピック
アップを前記光ディスク面に近づけ、フォーカス位置が
検出された時点で前記フォーカスエラー信号のゼロクロ
ス制御を行うフォーカス方向移動制御部とを備えたこと
を特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】前記フォーカス位置変化機構に同心円状
の液晶を用い、前記フォーカス位置制御部は、前記液晶
に印加する電圧を制御することにより屈折率を変化させ
てフォーカス位置を段階的に変化させることを特徴とす
る請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】前記フォーカス方向移動制御部は、前記ピーク検出部によるフォーカスエラー信号のピーク
を監視しながら段階的に前記対物レンズを含む光ピック
アップを前記光ディスク面に近づけ初期フォーカス制御
を実行する第１の駆動部と、前記フォーカス位置が検出された時点で前記フォーカス
エラー信号のゼロクロス制御を行い、最終フォーカス制
御を実行する第２の駆動部をそれぞれ独立して設けたこ
とを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項４】前記フォーカス位置が検出された後、前
記フォーカスエラー信号のゼロクロス制御を行う前記第
２の駆動部の移動量が最小になるように、前記フォーカ
スエラー信号のピーク検出を行う前記第１の駆動部が、
前記第２の駆動部の中心からの移動量が最小となるよう
な位置補正を行うことを特徴とする請求項３に記載の光
ディスク装置。
【請求項５】初期のフォーカス位置制御を前記第１の
駆動部で行い、前記フォーカス位置が検出された後、前
記第２の駆動部により前記フォーカスエラー信号のゼロ
クロス制御を行い、前記第１の駆動部が、前記第２の駆
動部の中心からの移動量が最小となる位置補正を行うこ
とを特徴とする請求項３に記載の光ディスク装置。
【請求項６】初期のフォーカス位置制御を前記第１の
駆動部で行い、前記フォーカスエラーが検出された後、
前記第１の駆動部および第２の駆動部により前記フォー
カスエラー信号をゼロクロスする制御を行うことでフォ
ーカス制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の光
ディスク装置。
【請求項７】スイングアームを用いた光ディスクのシ
ーク機構に、前記スイングアームを上下動させる機構を
付加し、このスイングアームを上下動させる機構により
前記フォーカス制御を実行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。
【請求項８】前記第１の駆動部に前記スイングアーム
を上下動させる機構を用い、前記第２の駆動部に、静電
型マイクロアクチュエータによって前記対物レンズを上
下動させる機構を用いたことを特徴とする請求項３また
は４に記載の光ディスク装置。
【請求項９】前記第２の駆動部に、前記フォーカスエ
ラー信号の極大点から極小点までのフォーカス引き込み
範囲より小さい移動範囲を持つマイクロアクチュエータ
を用いたことを特徴とする請求項３または５に記載の光
ディスク装置。