JP2008065887A - Optical pickup - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光ディスクに情報信号の記録を行い、光ディスクに記録された情報信号の再生を行うために用いられる光ピックアップに関する。 The present invention relates to an optical pickup used for recording an information signal on an optical disc and reproducing the information signal recorded on the optical disc.
従来、情報信号の記録媒体として、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の光ディスクが用いられ、この種の光ディスクに情報信号の記録を行い、あるいは光ディスクに記録された情報信号の再生を行うための光ディスク装置があり、この光ディスク装置には、光ディスクの半径方向へ移動され、この光ディスクに対して光ビームを照射する光ピックアップが設けられている。 Conventionally, optical discs such as CDs (Compact Discs) and DVDs (Digital Versatile Discs) have been used as recording media for information signals. Information signals are recorded on this type of optical discs, or information signals recorded on optical discs are reproduced. There is an optical disc device for performing the above-mentioned, and this optical disc device is provided with an optical pickup that is moved in the radial direction of the optical disc and irradiates the optical disc with a light beam.
光ピックアップには、対物レンズ駆動装置が設けられており、この対物レンズ駆動装置によって、その可動部に保持された対物レンズを光ディスクの信号記録面に離間・近接する方向であるフォーカス方向にフォーカスコイルによって動作させてフォーカス調整を行うとともに、対物レンズを光ディスクの略半径方向であるトラッキング方向にトラッキングコイルによって動作させてトラッキング調整を行う。 The optical pickup is provided with an objective lens driving device, and by this objective lens driving device, the focus coil is moved in the focus direction, which is the direction in which the objective lens held by the movable part is separated from or close to the signal recording surface of the optical disk. To adjust the focus by moving the objective lens by the tracking coil in the tracking direction which is substantially the radial direction of the optical disc.
また、対物レンズ駆動装置は、フォーカス方向及びトラッキング方向に垂直な方向であるタンジェンシャル方向(ジッター方向)の軸回りの回転方向であるチルト方向にチルトコイルによって動作させてチルト調整を行い、対物レンズを介して光ディスクに照射される光ビームのスポット調整を行い、対物レンズを介して光ディスクに照射される光ビームのスポットが光ディスクの記録トラックに集光されるようにしている。 In addition, the objective lens driving device performs tilt adjustment by operating the tilt coil in a tilt direction that is a rotation direction around a tangential direction (jitter direction) that is a direction perpendicular to the focus direction and the tracking direction. The spot adjustment of the light beam applied to the optical disc via the optical disk is performed so that the spot of the light beam applied to the optical disc via the objective lens is condensed on the recording track of the optical disc.
また、チルト方向の調整には、チルトコイルを用いるのに変えて、2つのフォーカスコイル若しくはトラッキングコイルを用いることによりその差動力によって行うことも可能である。 Further, the tilt direction can be adjusted by using the differential force by using two focus coils or tracking coils instead of using the tilt coil.
例えば、光ピックアップ200の対物レンズ駆動装置201は、図18、図19及び図20に示すように、可動部202に設けられた対物レンズ204,205を駆動するために、フォーカスコイル212a〜212d及びトラッキングコイル211a,211bが支持部203から支持アーム206により片持ち支持された可動部202の前後の側面に設けられている。
For example, the objective
また、この光ピックアップ200において、各コイル211a,211b,212a〜212dには、図21に示すDSP220により決定された駆動電流が供給される。DSP220は、フォーカスコイル用の制御演算部222と、トラッキングコイル用の制御演算部223とを有する。制御演算部222は、マトリックスアンプ221を介して供給されたフォーカスエラー信号FEに基づいてフォーカス用のドライブ電流を駆動増幅回路224を介してフォーカスコイル212a〜212dに供給する。制御演算部223は、マトリックスアンプ221を介して供給されたトラッキングエラー信号TEに基づいてトラッキング用のドライブ電流を駆動増幅回路225を介してトラッキングコイル211a,211bに供給する。尚、マトリックスアンプ221は、光ピックアップに設けられた光学ディテクタ219により、光ディスク102の信号記録面での反射光を受光した光量に基づいて、FE,TE等の各種信号を検出する。
In the
光ピックアップ200は、各コイル211a,211b,212a〜212dに対向して設けられたマグネット213,214により形成された磁界と、各コイルに供給される電流によりフォーカス方向、トラッキング方向に可動部202及びこれに設けた対物レンズを変位することが可能である。また、図示しないチルトコイル及びチルトコイル用のマグネットによりチルト方向に可動部202を変位することができる。
The
また、光ピックアップ200をフォーカスコイルの差動力によりチルト駆動を可能とする所謂フォーカス差動チルト方式とした場合には、図22に示すDSP230により決定された駆動電流が供給される。DSP230は、フォーカスコイル用の制御演算部222と、トラッキングコイル用の制御演算部223と、チルト方向に可動部202を傾斜させるためのチルト成分としてのチルト電流を生成するチルト角目標値生成部231と、加算器232と、減算器233とを有する。制御演算部222は、フォーカスエラー信号FEに基づいてフォーカス用のドライブ電流を加算器232,減算器233に供給する。チルト角目標生成部231は、ジッター(Jitter)量等に基づいて所望のチルト方向の駆動力を得るためのチルト用のドライブ電流を生成して加算器232、減算器233に供給する。加算器232は、フォーカス用のドライブ電流とチルト用のドライブ電流とを加算して得られたドライブ電流If3を駆動増幅回路234を介してフォーカスコイル212a,212dに供給する。減算器233は、フォーカス用のドライブ電流からチルト用のドライブ電流を減算して得られたドライブ電流If4を駆動増幅回路235を介してフォーカスコイル212b,212cに供給する。
In addition, when the
差動チルト方式とした光ピックアップは、各コイル211a,211b,212a〜212dに対向して設けられたマグネット213,214により形成された磁界と、各コイルに供給される電流によりフォーカス方向、トラッキング方向に可動部202及びこれに設けた対物レンズを変位することが可能である。さらに、この光ピックアップは、トラッキング方向の一方側に設けたフォーカスコイル212a,212dと、他方側に設けたフォーカスコイル212b,212cとに、それぞれチルト成分が加算又は減算された電流が供給されることにより、チルト方向に可動部202を変位することができる。
The optical pickup of the differential tilt method has a focus direction and a tracking direction depending on the magnetic field formed by the
このような光ピックアップ200において、フォーカスコイル212a〜212d及びトラッキングコイル211a,211bの配置ずれ、厚み違い、巻き乱れ等のばらつき、すなわち配置誤差及び製造誤差による可動部202の左右のフォーカスコイルの推力に差が生じてしまった場合や、質量のアンバランスによる回転軸のずれ、すなわち、フォーカスコイル212a〜212dの駆動推力の中心又はトラッキングコイル211a,211bの駆動推力の中心と、可動部202の重心位置とのずれにより回転力(ローリングトルク)が発生してしまった場合には、これらにより発生するローリングXroにより、フォーカス方向、トラッキング方向、チルト方向の伝達特性に悪影響を及ぼし、サーボ回路を不安定にするという問題点があった。
In such an
例えば、光ピックアップ200において、図19及び図20に示すように、トラッキングコイル211a,211bの推力中心が可動部202の重心Gとがずれてしまった場合には、所望のフォーカス方向F、トラッキング方向T、チルト方向の駆動力以外に、タンジェンシャル方向Tz(ジッター方向)の軸回り方向の回転力f3が生じてしまう。また、回転力f3の回転中心と対物レンズ204,205の取り付け位置とのずれが有る場合には、この回転力によるローリングXroがトラッキングエラー信号に影響を及ぼし、トラッキング方向Tの伝達特性にローリング特性として現れ、それによって、サーボ回路を不安定にするという問題点があった。さらに、可動部202が例えばトラッキング方向Tに変位された場合には、左右のフォーカスコイル212a〜212dに対する磁界の強さが変化してしまい、左右のフォーカス方向の駆動力の違いによりタンジェンシャル方向Tzの軸回り方向の回転力f4が生じてしまい、この回転力f4によりローリングXroによって、サーボ回路を不安定にするという問題点があった。
For example, in the
ここで、トラッキングコイル211a,211bの推力によって生じるローリングXroについて、図19を用いて具体的に説明する。
Here, the rolling Xro generated by the thrust of the
トラッキングコイルの駆動推力ft2の作用点と可動部202の重心Gとがフォーカス方向Fの位置にずれがあった場合には、この位置ずれによってトラッキングコイル211a,211bの駆動推力ft2による回転力f3が発生しローリングXroが生じる。また、トラッキングコイルの駆動推力ft2と可動部202の重心Gとがフォーカス方向Fに位置ずれがない場合にも、可動部202がフォーカス方向F、トラッキング方向Tにストロークすることにより、対向するマグネット213,214により形成される磁界とトラッキングコイル211a,212bとの関係が変化するため、駆動推力ft2の作用点の位置が変化し、この駆動推力ft2の作用点と重心Gとのフォーカス方向Fの位置にずれが発生し、これによりローリングXroが発生してしまうこととなる。
If the point of action of the tracking coil drive thrust ft2 and the center of gravity G of the
次に、フォーカスコイル212a〜212dの推力によって生じるローリングXroについて、図20を用いて具体的に説明する。以下では、可動部202の先端側であって、トラッキング方向の一端側に設けたフォーカスコイル212a(以下、「右側フォーカスコイル212a」ともいう。)と、他端側に設けたフォーカスコイル212b(以下、「左側フォーカスコイル212b」ともいう。)とについて説明し、フォーカスコイル212cは、左側フォーカスコイル212bと同様であり、フォーカスコイル212dは、右側フォーカスコイル212aと同様であるので、これらの説明は省略する。
Next, rolling Xro generated by the thrust of the
図20に示すように、トラッキング方向Tに並んで配置されたフォーカスコイル212a,212bは、重心との関係で位置ズレを生じさせないように配置されているため、重心との関係で位置ズレを生じさせることは比較的防止しやすい。しかし、かかる構成において、可動部202がトラッキング方向Tにストロークされた際に、対向するマグネット213により形成される磁束と左右に設けられたフォーカスコイル212a,212bとの関係が変化する。すなわち、可動部202がフォーカス方向Fの一方にストロークされた際にマグネット213の中心側に移動した右側フォーカスコイル212aには、大きい磁界が形成されこのコイル212aによる駆動推力ff7が大きくなり、マグネット213の端部側に移動したフォーカスコイル212bには、小さい磁界が形成されこのコイル212bによる駆動推力ff8が小さくなる。これにより駆動力に違いが生じてしまい、この駆動力の差により回転力が生じてローリングXroが発生してしまうこととなる。
As shown in FIG. 20, since the
このことは、図18のフォーカスコイル212a,212dと、フォーカスコイル212b,212cとを別駆動可能とし、この2つのフォーカスコイルの推力をそれぞれ調整することによって、チルト調整を行うようなフォーカス差動チルト方式の光ピックアップにおいても同様である。すなわち、可動部202がトラッキング方向Tにストロークした場合、フォーカスコイル21,22に生じる推力が変化するため本来行いたいチルト調整以外の推力ずれを生じ、結果としてサスペンション反力と対物レンズ駆動装置の慣性重量に依存して決まる共振周波数のローリングXroとして現れる。
This means that the
本発明の目的は、レンズホルダがフォーカス方向及び/又はトラッキング方向に変位した場合にも、フォーカスコイル又はトラッキングコイルの駆動推力によりトラッキング方向及びフォーカスに直交するタンジェンシャル方向の軸回り方向に発生するローリング等の揺動による不要共振を抑えて高いサーボ安定性を有する光ピックアップを提供することにある。 An object of the present invention is to generate rolling in the direction around the axis in the tangential direction perpendicular to the tracking direction and the focus by the driving force of the focus coil or the tracking coil even when the lens holder is displaced in the focus direction and / or the tracking direction. It is an object of the present invention to provide an optical pickup having high servo stability while suppressing unnecessary resonance due to oscillation of the like.
この目的を達成するため、本発明に係る光ピックアップは、回転駆動される光ディスクの信号記録面に光ビームを集光する対物レンズが取り付けられ、上記対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、上記対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向とに移動されるレンズホルダと、上記レンズホルダに対して上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向と直交するタンジェンシャル方向に間隔を有して配置される支持体と、上記レンズホルダと上記支持体とをそれぞれ連結し、上記レンズホルダを上記支持体に対して上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向に移動可能に支持する弾性支持部材と、上記レンズホルダに設けられ、上記フォーカス方向に駆動力を発生させる上記トラッキング方向に並んで少なくとも一対設けられるフォーカスコイルと、上記レンズホルダに設けられ、上記トラッキング方向に駆動力を発生させるトラッキングコイルと、上記フォーカスコイル及び上記トラッキングコイルに対向して配置される少なくとも一対のマグネットと、上記トラッキング方向の一方の側に設けられたフォーカスコイルと、上記トラッキング方向の他方の側に設けられたフォーカスコイルとに、それぞれ独立して駆動電流を供給する駆動電流供給手段とを備え、上記一方の側に設けられたフォーカスコイルと、上記他方の側に設けられたフォーカスコイルとには、それぞれ上記レンズホルダの上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向の位置に応じて決定された駆動電流が供給される。 In order to achieve this object, an optical pickup according to the present invention is provided with an objective lens for condensing a light beam on a signal recording surface of a rotationally driven optical disc, and a focus direction parallel to the optical axis of the objective lens; A lens holder that is moved in a tracking direction orthogonal to the optical axis direction of the objective lens, and a support that is disposed with a gap in the focus direction and a tangential direction orthogonal to the tracking direction with respect to the lens holder. An elastic support member that connects the body, the lens holder, and the support, and supports the lens holder movably in the focus direction and the tracking direction with respect to the support, and the lens holder. , At least a pair provided side by side in the tracking direction for generating a driving force in the focus direction A focus coil, a tracking coil that is provided in the lens holder and generates a driving force in the tracking direction, at least a pair of magnets that are arranged to face the focus coil and the tracking coil, and one of the tracking directions Drive current supply means for independently supplying a drive current to the focus coil provided on the other side in the tracking direction and the focus coil provided on the other side in the tracking direction, provided on the one side. The focus coil and the focus coil provided on the other side are supplied with drive currents determined according to the positions of the lens holder in the focus direction and the tracking direction, respectively.
また、本発明に係る光ピックアップは、回転駆動される光ディスクの信号記録面に光ビームを集光する対物レンズが取り付けられ、上記対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向と、上記対物レンズの光軸方向と直交するトラッキング方向とに移動されるレンズホルダと、上記レンズホルダに対して上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向と直交するタンジェンシャル方向に間隔を有して配置される支持体と、上記レンズホルダと上記支持体とをそれぞれ連結し、上記レンズホルダを上記支持体に対して上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向に移動可能に支持する弾性支持部材と、上記レンズホルダに設けられ、上記フォーカス方向に駆動力を発生させるフォーカスコイルと、上記レンズホルダに設けられ、上記トラッキング方向に駆動力を発生させるトラッキングコイルと、上記フォーカスコイル及び上記トラッキングコイルに対向して配置される少なくとも一対のマグネットと、上記レンズホルダを上記タンジェンシャル方向の軸回り方向に傾斜するチルト方向に駆動力を発生させるチルトコイルと、上記チルトコイルに対向して配置されるチルトマグネットとを備え、上記チルトコイルには、上記レンズホルダの上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向の位置に応じて決定された駆動電流が供給される。 In the optical pickup according to the present invention, an objective lens for condensing a light beam is attached to the signal recording surface of a rotationally driven optical disc, and the focus direction parallel to the optical axis of the objective lens and the light of the objective lens A lens holder that is moved in a tracking direction orthogonal to the axial direction; a support that is disposed with a gap in the tangential direction orthogonal to the focus direction and the tracking direction relative to the lens holder; and the lens An elastic support member that connects the holder and the support body, and supports the lens holder movably in the focus direction and the tracking direction with respect to the support body; and provided in the lens holder, in the focus direction. A focus coil for generating a driving force and the tracking provided on the lens holder A tracking coil that generates a driving force in the direction, at least a pair of magnets disposed opposite to the focus coil and the tracking coil, and the lens holder in a tilt direction that tilts about the axis in the tangential direction. A tilt coil that generates a force and a tilt magnet disposed opposite to the tilt coil, and the tilt coil is driven according to the position of the lens holder in the focus direction and the tracking direction. Current is supplied.
本発明は、トラッキング方向に並んで少なくとも一対設けられるフォーカスコイルを有し、このトラッキング方向の一方の側に設けられたフォーカスコイルと、他方の側に設けられたフォーカスコイルとに、レンズホルダのフォーカス方向及びトラッキング方向の位置に応じて決定される駆動電流を独立して供給することにより、フォーカスコイル及びトラッキングコイルの駆動推力により発生するタンジェンシャル方向の軸回り方向に発生するローリング等の揺動動作による不要共振を抑えて高いサーボ安定性を得ることができる。 The present invention has at least a pair of focus coils provided side by side in the tracking direction, and the focus of the lens holder is provided on the focus coil provided on one side of the tracking direction and the focus coil provided on the other side. Oscillating motion such as rolling that occurs around the axis in the tangential direction generated by the driving force of the focus coil and tracking coil by independently supplying a drive current determined according to the position in the direction and tracking direction Unnecessary resonance due to can be suppressed and high servo stability can be obtained.
また、本発明は、レンズホルダをタンジェンシャル方向の軸回り方向に傾斜するチルト方向の駆動する駆動力を発生させるチルトコイルを有し、このチルトコイルに、レンズホルダのフォーカス方向及びトラッキング方向の位置に応じて決定される駆動電流を独立して供給することにより、フォーカスコイル及びトラッキングコイルの駆動推力により発生するタンジェンシャル方向の軸回り方向に発生するローリング等の揺動動作による不要共振を抑えて高いサーボ安定性を得ることができる。 The present invention also includes a tilt coil that generates a driving force for driving the lens holder in a tilt direction that tilts the lens holder in the direction around the axis in the tangential direction. The tilt coil includes positions of the lens holder in the focus direction and the tracking direction. By independently supplying the drive current determined according to the driving force, unnecessary resonance due to the swinging operation such as rolling that occurs around the axis in the tangential direction caused by the driving thrust of the focus coil and the tracking coil is suppressed. High servo stability can be obtained.
以下、本発明を適用した光ピックアップを用いた光ディスク装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an optical disk apparatus using an optical pickup to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
本発明を適用した光ディスク装置101は、図1に示すように、CD、DVD、CD−R、DVD±R、DVD−RAM等の光記録媒体としての光ディスク102を回転駆動する駆動手段としてのスピンドルモータ103と、光ピックアップ1と、光ピックアップ1をその半径方向に移動させる駆動手段としての送りモータ105とを備えている。ここで、スピンドルモータ103は、システムコントローラ107及び制御回路部109により所定の回転数で駆動するように制御されている。
As shown in FIG. 1, an
信号変復調部及びECCブロック108は、信号処理部120から出力される信号の変調、復調及びECC(エラー訂正符号)の付加を行う。光ピックアップ1は、システムコントローラ107及び制御回路部109からの指令に従って回転する光ディスク102の信号記録面に対して光ビームを照射する。このような光ビームの照射により光ディスク102に対する情報信号の記録が行われ、光ディスクに記録された情報信号の再生が行われる。
The signal modulation / demodulation unit and ECC block 108 modulates and demodulates a signal output from the
また、光ピックアップ1は、光ディスク102の信号記録面から反射される反射光ビームに基づいて、後述するような各種の光ビームを検出し、各光ビームから得られる検出信号を信号処理部120に供給するように構成されている。
The
信号処理部120は、各光ビームを検出して得られる検出信号に基づいて各種のサーボ用信号、すなわち、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成し、さらに、光ディスクに記録された情報信号であるRF信号を生成する。また、再生対象とされる記録媒体の種類に応じて、制御回路部109、信号変復調部及びECCブロック108等により、これらの信号に基づく復調及び誤り訂正処理等の所定の処理が行われる。
The
ここで、信号変復調部及びECCブロック108により復調された記録信号が、例えばコンピュータのデータストレージ用であれば、インタフェース111を介して外部コンピュータ130等に送出される。これにより、外部コンピュータ130等は光ディスク102に記録された信号を再生信号として受け取ることができるように構成されている。
Here, if the recording signal demodulated by the signal modulation / demodulation unit and the
また、信号変復調部及びECCブロック108により復調された記録信号がオーディオ・ビジュアル用であれば、D/A、A/D変換器112のD/A変換部でデジタル/アナログ変換され、オーディオ・ビジュアル処理部113に供給される。そして、このオーディオ・ビジュアル処理部113でオーディオ・ビデオ信号処理が行われ、オーディオ・ビジュアル信号入出力部114を介して外部の撮像・映写機器に伝送される。
In addition, if the recording signal demodulated by the signal modulation / demodulation unit and the
光ピックアップ1には、送りモータ105が接続されている。光ピックアップ1は、送りモータ105の回転によって光ディスク102の径方向に送り操作され、光ディスク102上の所定の記録トラックまで移動される。スピンドルモータ103の制御と、送りモータ105の制御と、光ピックアップ1の対物レンズをその光軸方向であるフォーカス方向及び光軸方向と直交するトラッキング方向へ移動変位させるアクチュエータの制御は、それぞれ制御回路部109により行われる。
A
すなわち、制御回路部109は、スピンドルモータ103の制御を行い、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号に基づいてアクチュエータの制御を行う。
That is, the
また、制御回路部109は、信号処理部120から入力されるフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号、RF信号などに基づいて、後述するトラッキングコイル11a,11b及びフォーカスコイル12a〜12dに供給するための駆動信号(駆動電流)をそれぞれ生成するように構成されている。
The
また、レーザ制御部121は、光ピックアップ1におけるレーザ光源を制御するものである。
The
尚、ここでフォーカス方向Fとは、光ピックアップ1の対物レンズ21,22(図3参照)の光軸方向をいい、タンジェンシャル方向Tzとはフォーカス方向Fと直交する方向であって光ディスク装置101の円周のタンジェンシャル方向と平行する方向をいい、トラッキング方向Tとはフォーカス方向F及びタンジェンシャルTz方向と直交する方向をいう。また、対物レンズ21,22の光軸と、この光軸を通り光ディスク102の半径方向に延在する仮想線とのなす角度が90度に対してずれている差分の角度をラジアル方向のチルト角という。
Here, the focus direction F refers to the optical axis direction of the
また、光ディスク装置101には、スピンドルモータ103に装着された光ディスク102の傾きをジッター量等に基づいて検出する傾き検出部が設けられている。傾き検出部によって検出された検出信号は、制御回路部109に供給される。制御回路部109は、傾き検出信号に基づいてチルト角制御信号を出力し、後述する駆動手段5に供給する。駆動手段5は、チルト角制御信号に応じた駆動電流により対物レンズ21,22を駆動変位させてチルト角の調整を行う。
In addition, the
次に、本発明が適用された光ピックアップ1について詳細に説明する。
Next, the
光ピックアップ1は、波長を異にする複数種類の光ビームを選択的に用いて情報信号の記録又は再生が行われる複数種類の光ディスク102に対して、情報信号の記録及び/又は再生を行う光ディスク装置に用いられるものであり、具体的には、波長400〜410nm程度の光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第1の光ディスクと、波長650〜660nm程度の光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第2の光ディスクと、波長760〜800nm程度の光ビームを用いて情報信号の記録又は再生が行われる第3の光ディスクとに対して情報信号の記録及び/又は再生を行うものとして説明する。
The
尚、以下では、光ピックアップ1を異なる3種類の光ディスクに対して、情報信号の記録及び/又は再生を行うものとして説明するが、これに限られるものではなく、異なる複数種類又は1種類の光ディスクに対して情報信号の記録及び/又は再生を行うものであってもよい。
In the following description, the
本発明が適用された光ピックアップ1は、上述した異なる波長の複数種類の光ビームを出射する光源としての半導体レーザと、光ディスク102の信号記録面から反射される反射光ビームを検出する光検出素子としてのフォトダイオードと、半導体レーザからの光ビームを光ディスク102に導くとともに、光ディスク102で反射した光ビームを光検出素子に導く光学系とを有している。
An
また、光ピックアップ1は、図2に示すように、上述した光学系を配置し、光ディスク装置101の筐体内で光ディスク102の半径方向に移動可能に設けられた取り付け基台9と、この取り付け基台9上に配置された対物レンズ駆動装置7とを有する。取り付け基台9は、その両端部に軸受部10a,10bを有し、この軸受部10a,10bがそれぞれ図示しないガイド軸に摺動自在に支持されている。取り付け基台9に設けられた図示しないガイド軸に摺動自在に支持されている。この取り付け基台9に設けられた図示しないラック部材がリードスクリューに螺合され、送りモータによってリードスクリューが回転されると、ラック部材がリードスクリューの回転方向に応じた方向へ送られ、光ピックアップ1が光ディスク102の半径方向へ移動される。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、光ピックアップ1は、図2乃至図5に示すように光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射する複数の対物レンズ21,22を支持するレンズホルダ2と、レンズホルダ2からタンジェンシャル方向Tzに間隔をおいて配置され取り付け基台に取り付けられた支持体3とを備える。この第1及び第2の対物レンズ21,22は、光ピックアップ1の光学系の一部を構成している。ここで、レンズホルダ2及び支持体3は、後述する弾性支持部材4、駆動手段5及び支持アーム6a〜6fとともに、可動部としてのレンズホルダ2に保持された対物レンズ21,22を光ディスクの信号記録面に対して、フォーカス方向に動作させてフォーカス調整を行い、トラッキング方向に動作させてトラッキング調整を行うとともに、チルト方向に動作させてチルト調整を行うことを可能とする対物レンズ駆動装置7を構成し、対物レンズを介して光ディスクの所定の記録トラックに光ビームを集光するとともに、この集光されたスポット調整を行うことを可能とする。
The
ここで、第1の対物レンズ21は、例えば、波長を650〜660nmとする光ビームと波長を760〜800nmとする光ビームとを第2又は第3の光ディスクに集光させるために用いられ、第2の対物レンズ22は、波長を400〜410nmとする光ビームを第1の光ディスクに集光させるために用いられる。また、第1及び第2の対物レンズ21,22は、タンジェンシャル方向Tzに並列して配置されている。ここで、第1の対物レンズ21は、後述する支持アーム6a〜6fの固定部側である支持体3側に位置して設けられ、第2の対物レンズ22は、レンズホルダ2の先端側に位置して設けられる。
Here, the first
尚、光ピックアップ1では、タンジェンシャル方向Tzに並んで配置される複数の対物レンズ21,22を備えるように構成したが、対物レンズの数及び配置はこれに限られるものではなく、例えば複数の対物レンズをラジアル方向に配置するように構成してもよく、また、1つの対物レンズを備えるように構成してもよい。
The
レンズホルダ2は、図3及び図4に示すように、第1及び第2の対物レンズ21,22の外周面側を囲むように設けられ、第1及び第2の対物レンズ21,22を対物レンズの光軸と平行なフォーカス方向Fと、光軸と直交するトラッキング方向Tとに移動可能に支持している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
レンズホルダ2のフォーカス方向F及びトラッキング方向Tに直交するタンジェンシャル方向Tzに相対向する側面には、図3、図4及び図5に示すように、光ディスク102の略半径方向であるトラッキング方向Tに駆動力を発生させる第1及び第2のトラッキングコイル11a,11bと、光ディスク102に近接及び離間する方向であるフォーカス方向Fに駆動力を発生させる第1乃至第4のフォーカスコイル12a,12b,12c,12dとが取り付けられている。ここで、第1のトラッキングコイル11a並びに第1及び第2のフォーカスコイル12a,12bは、レンズホルダ2の一方の側面である先端側の側面に設けられており、第2のトラッキングコイル11b並びに第3及び第4のフォーカスコイル12c,12dは、レンズホルダ2の他方の側面である基端部側の側面に設けられている。また、第1及び第2のフォーカスコイル12a,12bは、トラッキング方向に並んで一対に配置され、第3及び第4のフォーカスコイル12c,12dは、トラッキング方向に並んで一対に配置される。また、第1及び第4のフォーカスコイル12a,12dは、トラッキング方向Tの一方の側に配置され、第2及び第3のフォーカスコイル12b,12cは、トラッキング方向Tの他方の側に配置されている。
As shown in FIGS. 3, 4, and 5, the tracking direction T, which is a substantially radial direction of the
レンズホルダ2のトラッキング方向Tに離間した両側面には、それぞれフォーカス方向Fに間隔をおいて設けられる支持アーム6a,6b,6c及び支持アーム6d,6e,6fを支持するアーム支持部24が設けられている。この支持アーム6a〜6fは、レンズホルダ2を支持体3に対してフォーカス方向及びトラッキング方向に移動可能に支持する弾性支持部材として機能する。
On both side surfaces spaced apart in the tracking direction T of the
そして、レンズホルダ2と図示しない取り付け基台との間には、図3に示すように、ヨーク18が配設されている。ヨーク18は、ベース8に取り付けられ取り付け基台に固定されている。このヨーク18のほぼ中央部には、第1及び第2の対物レンズ21,22に入射する光ビームを透過するための開口部が設けられている。
As shown in FIG. 3, a
ヨーク18のタンジェンシャル方向Tzの両側には、図3に示すように、第1及び第2の対物レンズ21,22を挟んで相対向するように一対のヨーク片18a,18bが立ち上がり形成される。各ヨーク片18a,18bの相対向する面には、第1及び第2のマグネット13,14が取り付けられている。ここで、第1のマグネット13は、可動部側すなわちレンズホルダ2の先端側に配置され、第2のマグネット14は、固定部側すなわち支持体3側に配置されている。
On both sides of the
第1のマグネット13は、図3及び図6(a)に示すように、レンズホルダ2に対してタンジェンシャル方向Tzに対向して配置され、それぞれの領域内で磁化方向をタンジェンシャル方向Tzのいずれか一方に向けて着磁された第1乃至第4の分割領域13a,13b,13c,13dを有する。
As shown in FIG. 3 and FIG. 6A, the
ここで、第1の分割領域13aは、略矩形状に形成され、そのレンズホルダ2側の面がN極となるように着磁されている。第2の分割領域13bは、第1の分割領域13aのフォーカス方向Fに隣接する部分と、トラッキング方向Tに隣接する部分とを有し、第1の分割領域13aのフォーカス方向の一方及びトラッキング方向の一方を包囲するように形成され、第1の分割領域13aと反対方向に着磁され、すなわち、そのレンズホルダ2側の面がS極となるように着磁されている。第3及び第4の分割領域13c,13dは、それぞれ、フォーカス方向Fに対して、第1及び第2の分割領域13a,13bと対称形状となるように着磁されている。
Here, the first divided
尚、上述した第1のマグネット13の第1乃至第4の分割領域のS極、N極は、これに限られるものではなく、例えば、逆であってもよい。
The S pole and the N pole of the first to fourth divided regions of the
第2のマグネット14は、図3及び図6(b)に示すように、レンズホルダ2に対して第1のマグネット13と反対側にタンジェンシャル方向Tzに対向して配置され、第1のマグネット13と同一形状の分割領域である第5乃至第8の分割領域14a,14b,14c,14dを有する。
As shown in FIGS. 3 and 6B, the
尚、上述した第2のマグネット14の第5乃至第8の分割領域のS極、N極は、逆であってもよい。
The S pole and N pole of the fifth to eighth divided regions of the
上述したように、第1乃至第2のマグネット13,14は、レンズホルダ2の相対向する側面にそれぞれ取り付けられたトラッキングコイル11a,11b及びフォーカスコイル12a〜12dに相対向されており、対向して配置される各コイルに所定の磁界を与える。
As described above, the first and
トラッキングコイル11a,11bは、図6(a)及び図6(b)に示すように、それぞれ、第1のマグネット13の第2及び第4の分割領域13b,13dのトラッキング方向Tに隣接する部分と、第2のマグネット14の第6及び第8の分割領域14b,14dのトラッキング方向Tに隣接する部分と、に対向する位置に配置され、これらの分割領域により形成された磁界と、各コイルに流される電流の向き、大きさとにより、トラッキング方向Tに駆動力を発生させる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the tracking coils 11a and 11b are portions adjacent to the tracking direction T of the second and fourth divided
フォーカスコイル12a〜12dは、図6(a)及び図6(b)に示すように、それぞれ、第1のマグネット13の第1及び第2の分割領域13a,13bのフォーカス方向Fに隣接する部分と、第1のマグネット13の第3及び第4の分割領域13c,13dのフォーカス方向Fに隣接する部分と、第2のマグネット14の第5及び第6の分割領域14a,14bと、第2のマグネット14の第7及び第8の分割領域14c,14dと、に対向する位置に配置され、これらの分割領域により形成された磁界と、各コイルに流される電流の向き、大きさとにより、フォーカス方向Fに駆動力を発生させる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the focus coils 12a to 12d are portions adjacent to the focus direction F of the first and second divided
このように、トラッキングコイル11a、フォーカスコイル12a,12bに第1のマグネット13が対向され、トラッキングコイル11b、フォーカスコイル12c,12dに第2のマグネット14が対向されることにより、各トラッキングコイル11a,11bにトラッキング用の駆動電流が供給されると、各トラッキングコイルに供給された駆動電流と各マグネット13,14からの磁界との相互作用によってレンズホルダ2をトラッキング方向Tに駆動変位させ、各フォーカスコイル12a〜12dにフォーカス用の駆動電流が供給されると、フォーカスコイルに供給された駆動電流と各マグネット13,14からの磁界との相互作用によってレンズホルダ2をフォーカス方向Fに駆動変位させる。
As described above, the tracking magnet 11a and the focus coils 12a and 12b are opposed to the
その結果、レンズホルダ2に支持された第1及び第2の対物レンズ21,22が、フォーカス方向F又はトラッキング方向Tに駆動変位され、第1及び第2の対物レンズ21,22を介して光ディスク102に照射される光ビームが光ディスク102の信号記録面に合焦するように制御されるフォーカス制御が行われ、光ビームが光ディスク102に形成された記録トラックを追従するように制御されるトラッキング制御が行われる。
As a result, the first and second
支持体3は、図3及び図4に示すように、レンズホルダ2に対してトラッキング方向Tに沿った長さと、フォーカス方向Fに沿った高さとを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
支持体3のトラッキング方向Tに離間した両側面には、それぞれフォーカス方向Fに間隔をおいて支持アーム6a,6b,6c及び支持アーム6d,6e,6fを支持するアーム支持部31が設けられている。支持体3の背面側には、図示しないプリント配線基板が取り付けられている。このプリント配線基板には、制御回路部109からフォーカス用の駆動電流とトラッキング用の駆動電流が供給される。
そして、レンズホルダ2のトラッキング方向Tにおける両側のアーム支持部24と、支持体3のトラッキング方向Tにおける両側のアーム支持部31とは、それぞれ一方及び他方の支持アーム6a〜6fで連結されている。一方及び他方の各支持アーム6a〜6fは、図3乃至図5に示すように、フォーカス方向Tに間隔をおいて互いに平行に設けられ、支持体3に対してレンズホルダ2をフォーカス方向Fとトラッキング方向Tとに移動可能に支持している。これら各支持アーム6a〜6fは、導電性を有するとともに、弾性を有する線状部材により構成されている。
The
また、光ピックアップ1において、これらの各支持アーム6a〜6fは、後述するDSP60により決定された駆動電流をフォーカスコイル12a〜12d及びトラッキングコイル11a,11bに供給する駆動電流供給手段として機能する。ここで、駆動電流供給手段となる各支持アーム6a〜6fは、フォーカスコイルのうち、トラッキング方向Fの一方の側である右側に設けられたフォーカスコイル12a,12d(以下、「右側フォーカスコイル12a,12d」ともいう。)と、トラッキング方向Fの他方の側である左側に設けられたフォーカスコイル12b,12c(以下、「左側フォーカスコイル12b,12c」ともいう。)とに、それぞれ独立して異なる駆動電流を供給するとともに、トラッキングコイル11a,11bにトラッキング用の駆動電流を供給するように構成されている。
In the
すなわち、支持アーム6a,6dは、そのレンズホルダ2側の端部が、フォーカスコイル12a、12dに設けられた接続端子に半田付けなどで接続され、支持体3側の端部が、プリント配線基板に設けた導電パターンに接続されている。これにより、制御回路部109からのフォーカス用の駆動電流が支持アーム6a,6dを介してフォーカスコイル12a、12dに供給される。
That is, the support arm 6a, 6d has its end on the
また、支持アーム6b,6eは、そのレンズホルダ2側の端部が、フォーカスコイル12b,12cに設けられた接続端子に半田付けなどで接続され、支持体3側の端部が、プリント配線基板に設けた導電パターンに接続されている。これにより、制御回路部109からのフォーカス用の駆動電流が支持アーム6b,6eを介してフォーカスコイル12b、12cに供給される。
The
また、支持アーム6c,6fは、そのレンズホルダ2側の端部が、トラッキングコイル11a、11bに設けられた接続端子に半田付けなどで接続され、支持体3側の端部が、プリント配線基板に設けた導電パターンに接続されている。これにより、制御回路部109からのトラッキング用の駆動電流が支持アーム6c,6fを介してトラッキングコイル11a,11bに供給される。
Further, the
尚、ここでは、6本の支持アーム6a〜6fを設けることで、レンズホルダ2を移動可能に支持する弾性支持部材として機能させるとともに、駆動電流供給手段として機能させたが、支持アームの数はこれに限られるものではなく、給電線等の他の駆動電流供給手段を設けるようにしてもよい。
Here, the six support arms 6a to 6f are provided so as to function as an elastic support member that movably supports the
そして、トラッキング方向Tの一方の側に設けられた右側フォーカスコイル12a,12dと、トラッキング方向Tの他方の側に設けられた左側フォーカスコイル12b,12cとには、それぞれレンズホルダ2のフォーカス方向F及びトラッキング方向Tの位置に応じて決定された駆動電流が供給される。
The right focus coils 12a and 12d provided on one side in the tracking direction T and the left focus coils 12b and 12c provided on the other side in the tracking direction T are respectively in the focus direction F of the
ここで、この右側フォーカスコイル12a,12dと、左側フォーカスコイル12b,12cとに供給される駆動電流を決定する制御回路部109に設けられたDSP60について図7を用いて説明する。
Here, the
DSP60は、信号処理部120に設けられたマトリックスアンプ61を介して供給されたフォーカスエラー信号FEに基づいてフォーカスドライブ電流Fdを算出する第1の制御演算部63と、このマトリックスアンプ61を介して供給されたトラッキングエラー信号TEに基づいてトラッキングドライブ電流Tdを算出する第2の制御演算部64とを有する。尚、マトリックスアンプ61は、光ピックアップ1に設けられた光学ディテクタ23により、光ディスク102の信号記録面から反射される反射光ビームを受光した光量に基づいて、フォーカスエラー信号FE、トラッキングエラー信号TE等の各種検出信号を検出する。
The
また、DSP60は、第1の制御演算部63で算出したフォーカスドライブ電流Fdからレンズホルダ2のフォーカス位置zを算出するフォーカス位置演算部65と、第2の制御演算部64で算出したトラッキングドライブ電流Tdからレンズホルダ2のトラッキング位置yを算出するトラッキング位置演算部66と、フォーカス位置演算部65とトラッキング位置演算部66とで算出されたレンズホルダ2のフォーカス位置及びトラッキング位置に基づいて、右側フォーカスコイル12a,12dと、左側フォーカスコイル12b,12cとに供給する駆動電流を決めるための係数K(z、y)を決定するフォーカス差動係数演算部67と、フォーカス位置演算部65とトラッキング位置演算部66とで算出されたレンズホルダ2のフォーカス位置及びトラッキング位置に基づいて、右側フォーカスコイル12a,12dと、左側フォーカスコイル12b,12cとに供給する駆動電流を決めるための係数At(z、y)を決定するフォーカストラッキング変換係数演算部68とを有する。
The
尚、ここで、zは、レンズホルダ2のフォーカス方向Fの位置を示すものであり、yは、レンズホルダ2のトラッキング方向Tの位置を示すものであり、K(z,y)は、レンズホルダ2がz、yの位置にあるときの右側及び左側フォーカスコイルに供給するフォーカス用のドライブ電流を決定するための差動係数を示すものであり、At(z、y)は、レンズホルダ2がz、yの位置にあるときの右側及び左側フォーカスコイルに供給するフォーカス用のドライブ電流を決定するための変換係数を示すものである。
Here, z indicates the position of the
フォーカス作動係数演算部67により決定される係数K(z、y)は、駆動電流を印加し、レンズホルダ2の位置が変化することにより右側フォーカスコイル12a,12dと左側フォーカスコイル12b,12cとに対するマグネット13,14による磁界の影響の変化による右側及び左側のフォーカスコイルの駆動推力の違いによって生じるローリングXroを相殺するように設定されている。
The coefficient K (z, y) determined by the focus
また、フォーカストラッキング変換係数演算部68により決定される係数At(z、y)は、駆動電流を印加し、レンズホルダ2の位置が変化することによりトラッキングコイルの駆動推力の中心と、レンズホルダ2の重心とのずれにより発生するローリングXroを、右側フォーカスコイル12a,12dと左側フォーカスコイル12b,12cとに供給する駆動電流に差を設けることで相殺するように設定されている。
Further, the coefficient At (z, y) determined by the focus tracking conversion
フォーカス作動係数演算部67は、この係数K(z、y)を算出するとともに、この係数K(z,y)と、供給されたフォーカスドライブ電流Fdとに基づいて、一方側及び他方側のフォーカスコイル用の二種類のドライブ電流(K(z,y)×Fd、{1−K(z、y)}×Fd)を生成する。
The focus operation
フォーカストラッキング変換係数演算部68は、この係数At(z,y)を算出するとともに、この係数At(z,y)と、供給されたトラッキングドライブ電流Tdとに基づいて、一方側及び他方側のフォーカスコイル用のドライブ電流を決定するためのドライブ電流(At(z、y)×Td)を生成する。
The focus tracking conversion
また、DSP60は、フォーカス差動係数演算部67で決定されたドライブ電流と、フォーカストラッキング変換係数演算部68で決定されたドライブ電流とを加算する加算器69と、フォーカス差動係数演算部67で決定されたドライブ電流からフォーカストラッキング変換係数演算部68で決定されたドライブ電流を減算する減算器70とを有する。
The
加算器69は、フォーカス差動係数演算部67で決定されたドライブ電流と、フォーカストラッキング変換係数演算部68で決定されたドライブ電流とに基づいて、次式(1)で決定されるトラッキング方向Tの一方側のフォーカスコイル用のドライブ電流If1を後述する駆動増幅回路73を介して右側フォーカスコイル12a,12dに供給する。一方、減算器70は、フォーカス差動係数演算部で決定されたドライブ電流と、フォーカストラッキング変換係数演算部68で決定されたドライブ電流とに基づいて、次式(2)で決定されるトラッキング方向Tの他方側のフォーカスコイル用のドライブ電流If2を後述する駆動増幅回路72を介して左側フォーカスコイル12b,12cに供給する。
If1=K(z、y)×Fd+At(z、y)×Td ・・・(1)
If2={1−K(z,y)}×Fd−At(z、y)×Td ・・・(2)
フォーカス作動係数演算部67で決定される係数K(z,y)と、フォーカストラッキング変換係数演算部68で決定される係数At(z、y)とは、レンズホルダ2のフォーカス位置z及びトラッキング位置yに基づいて決定される。具体的には、あらかじめ、レンズホルダ2の重心位置、各コイル12a〜12d及び各マグネット13,14の位置から各コイルの駆動推力の中心位置、大きさを各位置毎にシミュレーション等の計算により算出しておいたものをフォーカス位置及びトラッキング位置(z、y)により選出する。尚、この係数K(z,y)は、0.4〜0.6程度の範囲で設定される。
The adder 69 is based on the drive current determined by the focus
If1 = K (z, y) × Fd + At (z, y) × Td (1)
If2 = {1-K (z, y)} * Fd-At (z, y) * Td (2)
The coefficient K (z, y) determined by the focus
ここで、係数K(z,y)と、ローリングXroとの関係について具体的な数値を用いて説明するが、ここでは、より効果の大きいラジアル方向に複数の対物レンズを並べて配置した図8に示す光ピックアップ1Aの例における係数K(z、y)と、ローリングXroとの関係を図9を用いて説明する。
Here, the relationship between the coefficient K (z, y) and the rolling Xro will be described using specific numerical values. Here, in FIG. 8, a plurality of objective lenses are arranged side by side in a radial direction that is more effective. The relationship between the coefficient K (z, y) in the example of the
まず、図8に示す光ピックアップ1Aについて説明するが、以下の説明において、光ピックアップ1Aは、対物レンズ以外の構成は、上述した図2及び図3に示す光ピックアップ1と共通であり、共通する部分については、共通の符号を付すとともに詳細な説明は省略する。
First, the
光ピックアップ1Aは、図8に示すように光源から出射された光ビームを集光して光ディスクに照射する複数の対物レンズ21A,22Aを支持するレンズホルダ2と、光ピックアップ1と同様に、支持体3、弾性支持部材4、駆動手段5及び支持アーム6a〜6fとを有する。この第1及び第2の対物レンズ21A,22Aは、光ピックアップ1Aの光学系の一部を構成している。
As shown in FIG. 8, the
ここで、第1の対物レンズ21Aは、例えば、波長を650〜660nmとする光ビームと波長を760〜800nmとする光ビームとを第2又は第3の光ディスクに集光させるために用いられ、第2の対物レンズ22Aは、波長を400〜410nmとする光ビームを第1の光ディスクに集光させるために用いられる。また、第1及び第2の対物レンズ21A,22Aは、ラジアル方向、すなわちトラッキング方向Tに並列して配置されており、ここでは、第1の対物レンズ21Aが光ディスクの外周側に対向する位置に配置され、第2の対物レンズ22Aが光ディスクの内周側に対向する位置に配置されている。
Here, the first
以上のように構成された光ピックアップ1Aにおいても、上述した光ピックアップ1と同様に、各コイルにDSPにより決定された駆動電流が供給される。
Also in the
図9は、以上のような光ピックアップ1Aにおける、係数K(z,y)により決定される左右のコイルの駆動力のバランスに対するローリングXro位相との関係を示すグラフである。図9中の横軸は、左右のコイルのゲイン比(式(1)で算出されるドライブ電流が供給されるフォーカスコイル12a,12dのゲインに対する式(2)で算出されるドライブ電流が供給されるフォーカスコイル12b,12cのゲインの比ΔGainを示し、縦軸は、ローリング位相回りを示し、実線L01は、第1の対物レンズ21Aにおけるゲイン比の変化に伴うローリング位相回りの変化を示し、実線L02は、第2の対物レンズ22Aにおけるゲイン比の変化に伴うローリング位相回りの変化を示すものである。図9に示すように、左右のゲイン比ΔGainが±2dBで±40degのローリングXro位相制御を可能とするものである。尚、このゲイン比ΔGainは、(1−K)/Kで算出される値の常用対数の20倍により算出される比である。そして、ΔGain=+2dBは、係数K(z,y)=0.443のときであり、ΔGain=−2dBは、係数(z、y)=0.557のときである。また、係数K(z,y)=0.4,0.6のときはそれぞれΔGain=3.5,−3.5dBとなる。このように、係数Kを所定の範囲とすることで、ローリングXroを制御し、すなわち、ローリングXrを低減することができる。尚、ここでは、ラジアル方向に対物レンズ21A,22Aを並べて配置した光ピックアップ1Aの具体的数値を用いて計数K(z,y)と、ローリングXroとの関係について説明したが、上述したタンジェンシャル方向に対物レンズ21,22を並べて配置した光ピックアップ1や、ここでは説明を省略したが1の対物レンズを有する光ピックアップ等についても、係数Kを所定の範囲とすることで、ローリングXroを制御し、低減する効果が略同様に得られる。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the rolling Xro phase and the balance of the driving forces of the left and right coils determined by the coefficient K (z, y) in the
また、ここでは、レンズホルダ2の位置に応じた最適な係数を計算により算出しておいたものを用いるように構成したが、実験により算出していたものを用いるようにしてもよい。
In this example, the optimal coefficient corresponding to the position of the
実験的に係数K(z,y)を求める場合には、フォーカスドライブ電流Fdからフォーカスエラー信号、又はレンズホルダ2のトラッキング方向Tの変位までの伝達関数を測定する。レンズホルダ2のトラッキング方向Tの変位を測定する場合には、例えばレーザドップラー装置の積分値により算出し、又は変位センサ等の計測手段を用いて測定すればよい。この測定結果のXro共振周波数のゲイン及び位相を見ることで調整が可能である。
When the coefficient K (z, y) is experimentally obtained, the transfer function from the focus drive current Fd to the focus error signal or the displacement of the
この伝達関数は、図10に示すように、Xroが相殺できていない場合には、図10中の破線L11,L12若しくは一点鎖線L21,L22のようにゲイン及び位相に乱れが生じている。ここで、Kを変化させると、ローリングXroの位相はプラス(+)からマイナス(−)に若しくはその逆に変化していくため、ローリングXroの位相まわりを見ながらK(z、y)値を適切な値に設定し、実線L31,L32で示すような特性にすればよい。また、このKは、マグネットの着磁状態や、フォーカスストローク量(z)、トラッキングストローク量(y)に応じて変化する。よって、フォーカスストローク位置z、トラッキングストローク位置yそれぞれの場合のK(z,y)として算出しておくのが望ましい。 As shown in FIG. 10, in this transfer function, when Xro cannot be canceled, the gain and phase are disturbed as indicated by broken lines L11 and L12 or alternate long and short dash lines L21 and L22 in FIG. Here, when K is changed, the phase of the rolling Xro changes from plus (+) to minus (-) or vice versa, so the K (z, y) value is changed while looking around the rolling Xro phase. What is necessary is just to set to an appropriate value and to have a characteristic as shown by the solid lines L31 and L32. This K changes according to the magnetized state of the magnet, the focus stroke amount (z), and the tracking stroke amount (y). Therefore, it is desirable to calculate K (z, y) for each of the focus stroke position z and the tracking stroke position y.
次に、実験的に係数At(z、y)を求める場合には、トラッキングドライブ電流Tdからトラッキングエラー信号、又はレンズホルダ2のトラッキング方向Tの変位までの伝達関数を測定する。この場合にも、上述したKの調整と同様に、Xroが相殺できていない場合には、図10中の破線L11,L12若しくは一点鎖線L21,L22のような特性となる。そこで、実線L31,L32で示すような特性となるようにAt(z、y)値を適切な値に設定すればよい。また、このAtは、マグネットの着磁状態や、フォーカスストローク量(z)、トラッキングストローク量(y)に応じて変化する。よって、フォーカスストローク位置z、トラッキングストローク位置yそれぞれの場合のAt(z,y)として算出しておくのが望ましい。
Next, when the coefficient At (z, y) is experimentally obtained, the transfer function from the tracking drive current Td to the tracking error signal or the displacement of the
尚、ここでは、フォーカス位置y、トラッキング位置zを生成するにあたり、フォーカス位置演算部65及びトラッキング位置演算部66であるDC通過フィルタを利用することによりディスク回転に依存しない一定の位置を算出するように構成したが、演算速度の関係で可能であればディスクの回転により発生する変動の主成分である回転周波数まで帯域を拡張すれば、さらに精度の高い制御が可能となる。
Here, when generating the focus position y and the tracking position z, a constant position independent of the disk rotation is calculated by using a DC pass filter which is the focus
ここで、フォーカス位置y、トラッキング位置zとしては、ディスク回転による変動を平均化したDC成分と、スピンドルモータ103と光ディスク102自体に起因する偏心、面振れに起因するAC成分が合成して存在する。フォーカス位置演算部65及びトラッキング位置演算部66であるDC通過フィルタを利用することによりディスク回転に依存しない一定の位置を算出するように構成したが、演算速度の関係で可能であればディスクの回転により発生する変動の主成分である回転周波数まで帯域を拡張すれば、このAC成分に対して発生する傾きまで補正範囲が拡張して、さらに精度の高い制御が可能となる。
Here, as the focus position y and the tracking position z, a DC component obtained by averaging fluctuations due to the disk rotation, and an eccentricity caused by the
また、制御回路部109には、DSP60により決定、調整された各ドライブ電流を増幅して各コイルに供給する第1乃至第3の駆動増幅回路71,72,73が設けられている。第1の駆動増幅回路71は、第2の制御演算部64から供給されたトラッキングドライブ電流Tdを増幅してトラッキングコイル11a,11bに供給する。第2の増幅回路72は、フォーカス差動係数演算部67及びフォーカストラッキング変換係数演算部68で算出されたドライブ電流に基づき減算器70で得られたドライブ電流If2を増幅して左側フォーカスコイル12b,12cに供給する。第3の増幅回路73は、フォーカス差動係数演算部67及びフォーカストラッキング変換係数演算部69で算出されたドライブ電流に基づき加算器69で得られたドライブ電流If1を増幅して右側フォーカスコイル12a,12dに供給する。
Further, the
以上のように、右側フォーカスコイル12a,12dと、左側フォーカスコイル12b,12cとにレンズホルダ2の位置に応じて決定された駆動電流が独立して供給されることとなり、レンズホルダ2の位置が変化することにより各フォーカスコイルに対する磁界の影響が変化することによる右側フォーカスコイル12a,12dの駆動力及び左側フォーカスコイル12b,12cの駆動力の差により発生するローリングXroと、レンズホルダ2の位置が変化することによりトラッキングコイル11a,11bの駆動力の中心とレンズホルダ2の重心位置がずれることにより発生するローリングXroとを抑えることが可能となる。
As described above, the drive current determined according to the position of the
また、光ピックアップ1の対物レンズ駆動装置7において、第1及び第2の対物レンズ21,22が取り付けられたレンズホルダ2は、支持アーム6a〜6fの延長方向において、第1及び第2の対物レンズ21,22の光軸間の中間部分の両側を6a〜6fによって支持されている。すなわち、レンズホルダ2は、第1及び第2の対物レンズ21,22の光軸間の中間部分の両側に設けたアーム支持部24に支持アーム6a〜6fの先端部を固定することによって、少なくともフォーカス方向F及びトラッキング方向Tの2軸方向に変位可能に支持される。
In the objective
尚、レンズホルダ2の支持アーム6a〜6fの先端部によって支持される位置には、トラッキングコイル11a,11b及びフォーカスコイル12a〜12dを取り付けたレンズホルダ2の重心の両側に位置することが望ましい。このような位置が支持されることにより、第1及び第2の対物レンズ21,22は、捩れ等を生じさせることなくフォーカス方向F及びトラッキング方向Tに安定して変位可能となる。
It should be noted that the positions supported by the tip portions of the support arms 6a to 6f of the
そして、光ピックアップ1は、左右一対ずつの支持アーム6a〜6fを介してレンズホルダ2を支持した支持体3をベース8に対して傾動可能に支持する弾性支持部材4と、弾性支持部材4に傾動可能に支持された支持体3を光ディスク102の傾きに応じてタンジェンシャル方向Tzを軸とした軸回り方向であるチルト方向に傾斜させる駆動手段5とを備える。
The
そして、弾性支持部材4は、支持体3を支持する一端側からベース8に固定される他端側に向かって互いの間隔を拡げるように傾斜して設けられた板状の一対の脚片41,41を有しており、この脚片41,41により、支持体3をベース8に対してタンジェンシャル方向Tzを軸とした軸回り方向であるチルト方向(所謂ラジアルチルト方向)に傾動可能に支持するものである。
The
弾性支持部材4は、一対の脚片41,41の一端側が支持体取付部材44を介して支持体3に取り付けられ、他端側がベース取付部材45を介してベース8に取り付けられる。弾性支持部材4は、このように支持体取付部材44及びベース取付部材45により支持体3及びベース8に固定されて、支持体3をベース8に対して傾動可能に支持する。ここで、弾性支持部材4とベース取付部材45とは、インサート成形又は差し込んで接着等により固定されることで一体に固定されている。
In the
駆動手段5は、支持体3の下面に取り付けられるチルト用のコイル51と、このコイル51に対向してベース8に取り付けられるチルト用の二極着磁マグネット52とから構成される。二極着磁マグネット52は、平板状に形成されており、ベース8上に接着剤等により固定されている。
The drive means 5 includes a
弾性支持部材4は、チルト用コイル51が接合された支持体取付部材44に差し込まれることでチルト用コイル51と一体化されるとともに、支持体取付片42を支持体3の下面側に接合して固定ねじにより螺合されることにより支持体3に固定される。弾性支持部材4は、支持体取付片42上に支持体3を載置して固定されるとともに、ベース取付部材45がベース8に固定されることにより、支持体3をベース8に対して傾動可能に支持する。
The
この弾性支持部材4並びに上述した支持体3及び支持アーム6a〜6fは、レンズホルダ2をフォーカス方向F及びトラッキング方向Tに移動可能に支持する変位支持機構として機能する。
The
二極着磁マグネット52は、図3及び図11に示すように、第1及び第2の対物レンズ21,22のフォーカス方向F及びトラッキング方向Tに垂直なタンジェンシャル方向Tzを分極線としてN極とS極が配置されるように固定される。また、弾性支持部材4は、各脚片41と支持体取付片42との連結部とされている折り曲げ部が、タンジェンシャル方向Tzと平行となるように固定される。
As shown in FIGS. 3 and 11, the dipole magnetized
ところで、弾性支持部材4を構成する一対の脚片41,41は、図3及び図11に示すように、支持体取付片42側からベース取付部材45側に向かって間隔が広がるように傾斜して設けられている。そして、互いに傾斜された一対の脚片41,41は、支持体取付片42上に支持された支持体3側に向かって延長した仮想線の交点と同じ高さに対物レンズ21,22の重心の高さが略一致するように形成されている。したがって、弾性支持部材4は、全体で台形状に形成されている。
By the way, as shown in FIGS. 3 and 11, the pair of
また、二極着磁マグネット52は、これら一対の脚片41,41の間でコイル51と対向するようにしてベース8上に固定される。
The dipole magnetized
そして、チルト用のコイル51に駆動電流が供給されると、コイル51に流れる電流と、二極着磁マグネット52の磁界との作用により、二極着磁マグネット52に対してコイル51を動かす力、すなわち、ベース8に対して弾性支持部材4及びこれに支持された支持体3を駆動する力が発生する。弾性支持部材4は、板ばね等の弾性部材により形成され、一対の非平行な脚片41,41を有し、全体で台形状をなす弾性支持部材4で支持されているので、駆動力を受けたとき、弾性支持部材4の形状に倣ってその姿勢が可変される。
When a drive current is supplied to the
ところで、弾性支持部材4は、ねじれに対しては剛性を持つように所定の幅を有する。そして、弾性支持部材4は支持体取付片42が支持体3に固定され、各脚片41の端部がベース取付部材45を介してベース8に固定されることで、駆動力を受けたときに各脚片41,41が弓なりに弾性変形することができる。また、脚片41,41と支持体取付片42との間の連結部となる折り曲げ部も弾性変形することができる。
By the way, the
次に、上述したような支持体3を駆動する駆動手段5を備えた光ピックアップ1の動作を説明する。
Next, the operation of the
光ピックアップ1は、駆動手段5のコイル51に給電がされていない状態では、弾性支持部材4が変形することなく中立状態にある。このとき、弾性支持部材4は、レンズホルダ2に支持された第1及び第2の対物レンズ21,22が水平となるように形状等が設定されている。
The
この状態において、コイル51に駆動電流が供給されると、二極着磁マグネット52の磁界中のコイル51に電流が流れることで、支持体3を二極着磁マグネット52の延在方向であるトラッキング方向Tに沿って略水平方向に駆動する力が発生する。支持体3は、非平行な一対の脚片41,41を有する台形の弾性支持部材4により支持されているので、駆動力を受けたとき、支持体3の姿勢が弾性支持部材4の形状に倣って制御される。
In this state, when a drive current is supplied to the
すなわち、支持体3を略水平方向に駆動する力が加わると、弾性支持部材4の一方の脚片41はベース8の平面に対する角度が小さくなる方向に弾性変形し、他方の脚片41はベース8の平面に対する角度が大きくなる方向に弾性変形する。これにより、支持体3は、タンジェンシャル方向Tzの軸回り方向であるチルト方向に傾斜する。
That is, when a force for driving the
支持体3は、6本の支持アーム6a〜6fによりレンズホルダ2を支持しているので、支持体3が傾斜することで、レンズホルダ2が傾斜する、これにより、所定の制御信号に応じた駆動電流をコイル51に供給することで、レンズホルダ2に支持された第1及び第2の対物レンズ21,22の光軸を、光ディスクの反り等に対応させて傾斜させるチルト角の制御を行うことができる。支持体3の傾斜の方向は、コイル51に供給される駆動電流の向きで切り換えられる。また、支持体3の傾斜の角度は、コイル51に供給される駆動電流電圧値により所定の角度に調整できる。
Since the
このように、駆動手段5は、チルト用のコイル51に駆動電流を流すことで、支持体3をチルト方向に傾斜させる駆動力を支持体3に付与することができ、支持体3に支持されたレンズホルダ2及び対物レンズ21,22を傾斜させることができる。したがって、光ディスクの反り等に応じて、対物レンズ21,22を傾けることができる。
As described above, the driving
以上のように、支持体3を駆動する駆動手段5を設けてレンズホルダ2を傾斜させる構成とすれば、光ディスクの傾斜を検出する手段を設けることで、個々の光ディスクの反り等に対応した量だけ第1及び第2の対物レンズ21,22を傾動させて、第1及び第2の対物レンズ21,22の光軸が光ディスクの面に対して垂直となるように補正できる。これにより、光ディスクの信号記録面に光ビームが集光されて形成される光スポットの形状を常に適正なものとできる。また、人手によりレンズホルダ2の傾きを調整する作業も不要となる。
As described above, if the driving means 5 for driving the
次に、レンズホルダ2のフォーカス制御及びトラッキング制御について説明する。フォーカスコイル12a〜12dに再生信号から生成したフォーカス制御信号に応じた駆動電流が供給されると、フォーカスコイル12a〜12dに流れる電流と、ヨーク18及びヨーク片18a,18bと、これらヨーク片18a,18bに支持されたマグネット13,14とによって形成された磁界との作用により生ずる力で、レンズホルダ2を駆動電流の向きに応じて、第1及び第2の対物レンズ21,22の光軸方向と平行な上昇あるいは下降させる方向の力が生じる。レンズホルダ2は、6本の支持アーム6a〜6fの一端部に支持されているので、昇降する方向の力を受けると、スピンドルモータ103によって回転される光ディスク102に対して平行な姿勢を保ったまま上下に昇降する。これにより、対物レンズ21,22が光軸に沿った方向にフォーカス制御され、対物レンズ21,22からの光スポットが光ディスクのトラック上に合焦点される。
Next, focus control and tracking control of the
また、トラッキングコイル11a,11bに再生信号から生成したトラッキング制御信号に応じた駆動電流が供給されると、このコイル11a,11bに流れる電流と、ヨーク18及びヨーク片18a,18bと、これらヨーク片18a,18bに支持されたマグネット13,14とによって形成された磁界との作用により生ずる力で、レンズホルダ2を電流の向きに応じて、スピンドルモータ103によって回転される光ディスク102の内周方向、又は光ディスク102の外周方向へ移動させる力が生じる。レンズホルダ2は、6本の支持アーム6a〜6fの一端部に支持されているので、光ディスク102の平面と平行な方向に移動する方向の力を受けると、光ディスク102に形成された記録トラックの法線方向とほぼ平行な方向に移動変位する。これにより第1及び第2の対物レンズ21,22が光ディスク102の径方向に移動制御されるトラッキング制御が行われ、第1及び第2の対物レンズ21,22から出射された光ビームが所望の記録トラックをトレースすることができる。
When a drive current corresponding to the tracking control signal generated from the reproduction signal is supplied to the tracking coils 11a and 11b, the current flowing through the
以上のように構成された対物レンズ駆動装置7及びこれを用いた光ピックアップ1は、フォーカスコイル12a〜12d及びトラッキングコイル11a,11b並びにマグネット13,14を備えることにより、支持アーム6a〜6fを弾性変位させて、レンズホルダ2に保持された対物レンズ21,22をフォーカス方向F及びトラッキング方向Tに駆動変位させることができる。
The objective
また、対物レンズ駆動装置7及び光ピックアップ1は、チルト用コイル51及び二極着磁マグネット52を備えることにより、弾性支持部材4を弾性変位させて、支持体3及びレンズホルダ2に保持された対物レンズ21,22をタンジェンシャル方向Tzを軸とした軸回り方向であるチルト方向に駆動変位させることができる。
Further, the objective
また、光ピックアップ1は、対物レンズ21,22を少ない駆動電流により安定して駆動制御することができる光ピックアップ1を用いた光ディスク装置は、省電力化を実現できるばかりか、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びチルト制御信号に応じて対物レンズ21,22の正確に駆動変位することができ、情報信号の記録又は再生特性の向上を実現できる。
The
ところで、光ピックアップ1において、レンズホルダ2のタンジェンシャル方向Tzを軸とした軸回り方向に発生するローリングXro、トラッキング方向Tを軸とした軸回り方向に発生するローリングYro、及びフォーカス方向Fを軸とした軸回り方向に発生するローリングZro等の不要共振が発生すると、サーボ特性の劣化等が問題となる。
By the way, in the
この不要共振の発生する要因の一つとして、上述(図19参照)したのと同様に、レンズホルダ2が例えばフォーカス方向Fに変位した場合に、図12に示すように、トラッキングコイル11a,11bの駆動推力ft1の作用点の中心と、レンズホルダ2の重心Gの位置とがフォーカス方向Fにずれがあった場合には、この位置ずれによってトラッキングコイル11a,11bの駆動推力ft1による回転力f1が発生し、ローリングXro等の不要共振が発生することとなる。また、このトラッキングコイル11a,11bの駆動推力ft1によるローリングXroは、レンズホルダ2がフォーカス方向Fに変位しない状態において駆動推力ft1の作用中心と、レンズホルダ2の重心位置Gにずれがあった場合にも発生する。
As one of the factors that cause this unnecessary resonance, as described above (see FIG. 19), when the
また、不要共振の発生する要因としては、レンズホルダ2を例えばトラッキング方向Tの他方側T1に駆動したときに、図13及び図14に示すように、レンズホルダ2に設けられたフォーカスコイル12a〜12d及びトラッキングコイル11a,11bと、マグネット13,14と対向する位置の関係が変化してしまい、具体的には、左右フォーカスコイルのうち、マグネットの中心側に近づいた右側フォーカスコイル12a,12dの磁界の強さが大きくなりこの駆動推力ff1が大きくなり、その一方で、マグネットの端部側に近づいた左側フォーカスコイル12b,12cの磁界の強さが小さくなりこの駆動推力ff2が小さくなり、これらの各コイルによる駆動推力のバランスがくずれて、回転力f2が発生し、ローリングXro等の不要共振が発生するおそれがある。
Further, as a cause of unnecessary resonance, when the
光ピックアップ1において、レンズホルダ2の一方の側に設けられた右側フォーカスコイル12a,12dと、他方の側に設けられた左側フォーカスコイル12b,12cとには、それぞれ、レンズホルダ2のフォーカス方向及びトラッキング方向の位置に応じて決定された駆動電流が供給され、レンズホルダ2の位置に応じてマグネット13,14による磁界の影響により発生する駆動推力の差を打ち消すとともに、レンズホルダ2の位置に応じて駆動推力の中心位置とレンズホルダ2の重心位置とのずれにより生じるローリングXroを打ち消し、ローリングXroの発生を防止する。
In the
すなわち、具体的には、図13及び図14に示すような状態にレンズホルダ2が駆動された場合には、このフォーカス位置に応じた係数K(z,y)がフォーカス差動係数演算部67により算出され、係数K(z、y)に応じた駆動電流If1が右側フォーカスコイル12a,12dに供給され、同様に、係数K(z、y)に応じた駆動電流If2が左側フォーカスコイル12b、12cに供給される。ここで、図13及び図14に示す位置においては、係数K(z、y)が0.5以下とされることで、右側フォーカスコイル12a,12dに供給される駆動電流が、左側フォーカスコイル12b,12cに供給される駆動電流より小さくされることで、磁界の変化による影響を打ち消し、左右の駆動推力が破線で示すff3、ff4のように等しくなるようにされる。
Specifically, when the
また、図12に示すようにレンズホルダ2の重心位置と、トラッキングコイルの駆動推力の中心位置とがずれていた場合には、このレンズホルダ2の位置に応じた係数At(z,y)がフォーカストラッキング変換係数演算部68により算出され、係数At(z、y)に応じた駆動電流がIf1が右側フォーカスコイル12a,12dに供給され、同様に、係数At(z,y)に応じた駆動電流If2が左側フォーカスコイル12b,12cに供給される。ここで、係数At(z,y)が負(−)とされることで、右側フォーカスコイル12a,12dに供給される駆動電流が、左側フォーカスコイル12b,12cに供給される駆動電流より小さくされることで、コイル12a,12dによる駆動推力が破線で示すff5のように小さくなり、コイル12b,12cによる駆動推力が破線で示すff6のように多くなり左右の駆動推力の差に起因する回転力によりローリングXroが相殺される。
As shown in FIG. 12, when the center of gravity position of the
本発明を適用した光ピックアップ1は、トラッキング方向の一方の側に設けられたフォーカスコイル12a,12dと、他方の側に設けられたフォーカスコイル12b,12cとに、レンズホルダ2のフォーカス方向及びトラッキング方向の位置(z、y)に応じて決定される駆動電流を独立して供給することにより、一方の側に設けられたフォーカスコイル12a,12dによる駆動推力と、他方の側に設けられたフォーカスコイル12b,12cによる駆動推力とに差が生じてしまうことを防止して、タンジェンシャル方向の軸回り方向に発生するローリングXroによる不要共振を抑えて高いサーボ安定性を得ることができる。すなわち、本発明を適用した光ピックアップ1は、複雑な調整工程を設けることなく良好なサーボ特性を得ることができ、さらには、光ディスクに対して情報信号の良好な記録及び/又は再生を行うことを可能とし、振動モード励起の抑制による、耐震動特性の向上及びシーク引き込み時間の短縮を可能とし、トラッキング外乱低減による駆動電力の低減及び発熱の抑制を可能とする。
The
尚、上述の光ピックアップ1において、フォーカスドライブ電流Fdに基づいてフォーカス位置演算部65によりフォーカス位置zを算出し、トラッキングドライブ電流Tdに基づいてトラッキング位置演算部66によりトラッキング位置yを算出するように構成したが、これに限られるものではなく、センサ等の計測手段によりレンズホルダ2のフォーカス位置z、トラッキング位置yを算出するようにしてもよく、また、ディテクタ23からの信号を処理することにより得られるセンターエラー信号等に基づいてトラッキング位置y等を算出するように構成してもよい。
In the
次に、センターエラー信号に基づいてトラッキング位置yを得るように構成した光ピックアップ80について説明する。尚、この光ピックアップ80は、DSPの構成を除いて上述した光ピックアップ1と共通であり、以下の説明において、共通する部分については、共通の符号を付すとともに詳細な説明は省略する。
Next, the
光ピックアップ80において、各支持アーム6a〜6fは、上述したのと同様に、DSP81により決定された駆動電流をフォーカスコイル12a〜12d及びトラッキングコイル11a,11bに供給する駆動電流供給手段として機能する。
In the
ここで、各コイル11a,11b,12a〜12dに供給される駆動電流を決定する制御回路部109に設けられるDSP81について図15を用いて説明する。
Here, the DSP 81 provided in the
DSP81は、DSP60と同様に、第1の制御演算部63、第2の制御演算部64、フォーカス位置演算部65、フォーカス差動係数演算部67、フォーカストラッキング変換係数演算部68、加算器69及び減算器70を有する。
Similarly to the
ここで、フォーカス差動係数演算部67及びフォーカストラッキング変換係数演算部68は、フォーカス位置演算部65で算出されたレンズホルダ2のフォーカス位置zと、マトリックスアンプ61を介して供給されたセンターエラー信号CEに基づいたレンズホルダ2のトラッキング位置yとにより、それぞれ係数K(z,y)、係数At(z,y)を決定する。
Here, the focus differential
そして、フォーカス差動係数演算部67、フォーカストラッキング変換係数演算部68、加算器69及び減算器70は、この係数K(z,y)、係数At(z,y)に基づいて、上述したのと同様に、式(1)及び式(2)で算出されるドライブ電流If1,If2を駆動増幅回路72,73を介して各フォーカスコイル12a〜12dに供給する。
The focus differential
本発明を適用した光ピックアップ80は、トラッキング方向の一方の側に設けられたフォーカスコイル12a,12dと、他方の側に設けられたフォーカスコイル12b,12cとに、レンズホルダ2のフォーカス方向及びトラッキング方向の位置(z、y)に応じて決定される駆動電流を独立して供給することにより、一方の側に設けられたフォーカスコイル12a,12dによる駆動推力と、他方の側に設けられたフォーカスコイル12b,12cによる駆動推力とに差が生じてしまうことを防止して、タンジェンシャル方向の軸回り方向に発生するローリングXroによる不要共振を抑えて高いサーボ安定性を得ることができる。すなわち、本発明を適用した光ピックアップ80は、複雑な調整工程を設けることなく良好なサーボ特性を得ることができ、さらには、光ディスクに対して情報信号の良好な記録及び/又は再生を行うことを可能とし、振動モード励起の抑制による、耐震動特性の向上及びシーク引き込み時間の短縮を可能とし、トラッキング外乱低減による駆動電力の低減及び発熱の抑制を可能とする。
In the
また、本発明は、上述のような独立してチルト用のコイル51及びマグネット52からなる駆動手段5を有する光ピックアップに限られることなく、構成の簡素化及び装置の小型化の観点からチルト専用のコイル、マグネットを削除して、複数のフォーカスコイルのうち、例えばトラッキング方向Tに並んで配置されるフォーカスコイルの駆動力に差異を設けることでチルト方向へ駆動するような構成を有する所謂差動チルト方式の光ピックアップに適用してもよい。差動チルト方式の光ピックアップ90は、弾性支持部材4及び駆動手段5を設ける必要がないこと及び以下で説明することを除いて、上述した光ピックアップ1と同様の構成を有する。
Further, the present invention is not limited to the optical pickup having the driving means 5 including the
本発明を差動チルト方式の光ピックアップ90に適用する場合には、図16に示すようなDSP91を用いることで、複数のフォーカスコイル12a〜12dを用いてチルト動作を可能とするとともに、レンズホルダ2がフォーカス方向及びトラッキング方向に変位して各コイルに対する磁界の影響が変化した場合にも、ローリングXroを抑えることができる。
When the present invention is applied to a differential tilt
DSP91は、上述のDSP81と同様に、第1の制御部63、第2の制御部64、フォーカス位置演算部65、フォーカス差動係数演算部67、フォーカストラッキング変換係数演算部68、加算器69及び減算器70を有するとともに、レンズホルダ2を所定のチルト角(タンジェンシャル方向Tzを軸とした軸回り方向であるチルト方向の角度)となるように傾斜させるためのチルト成分としてのチルト用ドライブ電流(チルト信号)を生成するチルト角目標値生成部92とを有する。チルト角目標生成部92は、ジッター(Jitter)量等に基づいて所望のチルト方向の駆動力を得るためのチルト用のドライブ電流を生成する。
As with the above-described DSP 81, the
また、DSP91は、フォーカス差動係数演算部67及びフォーカストラッキング変換係数演算部68からのドライブ電流を加算器69で加算されて得られたドライブ電流If1にチルト用ドライブ電流をさらに加算してドライブ電流If1’を生成する第2の加算器93と、フォーカス差動係数演算部67及びフォーカストラッキング変換係数演算部68からのドライブ電流を減算器70で減算されて得られたドライブ電流If2からチルト用ドライブ電流をさらに減算してドライブ電流If2’を生成する第2の減算器94とを有する。
Further, the
この場合、第2の増幅回路72は、第2の減算器94で得られたドライブ電流If2’を増幅して左側フォーカスコイル12b,12cに供給する。第3の増幅回路73は、第2の加算器93で得られたドライブ電流If1’を増幅して右側フォーカスコイル12a,12dに供給する。
In this case, the
以上のように、トラッキング方向Tの一方側に設けられた右側フォーカスコイル12a,12dにチルト信号によるチルト成分が加算された電流が供給され、トラッキング方向Tの他方側に設けられた左側フォーカスコイル12b,12cにチルト信号によるチルト成分が減算された電流が供給されるように構成することで、独立したチルトコイル及びマグネットを設けることなく、複数のフォーカスコイルを用いてチルト方向への動作を可能とする。
As described above, the current obtained by adding the tilt component due to the tilt signal is supplied to the right focus coils 12a and 12d provided on one side in the tracking direction T, and the
また、差動チルト方式の光ピックアップ90に適用した場合においても、上述した光ピックアップ1と同様に、トラッキング方向の一方の側に設けられたフォーカスコイル12a,12dと、他方の側に設けられたフォーカスコイル12b,12cとに、レンズホルダ2のフォーカス方向及びトラッキング方向の位置(z、y)に応じて決定される駆動電流を独立して供給することにより、一方の側に設けられたフォーカスコイル12a,12dによる駆動推力と、他方の側に設けられたフォーカスコイル12b,12cによる駆動推力とに差が生じてしまうことを防止して、タンジェンシャル方向の軸回り方向に発生するローリングXroによる不要共振を抑えて高いサーボ安定性を得ることができる。
Further, when applied to the differential tilt
尚、上述では、トラッキング方向の一方及び他方の側に設けられたフォーカスコイルに、レンズホルダ2のフォーカス方向及びトラッキング方向の位置に応じて決定される駆動電流をそれぞれ供給することにより、ローリングXroによる不要共振を抑えるように構成したが、差動チルト方式の光ピックアップに適用した場合と同様に、フォーカス位置演算部及びトラッキング位置演算部により算出されるレンズホルダの位置に基づいて、又は係数K(z,y)及び係数At(z,y)に基づいて、これに相当するチルトコイル51用のドライブ電流をチルトコイルに供給することで、上述したローリングXroを打ち消す回転力を発生させ、ローリングXroによる不要共振を抑えるように構成してもよい。
In the above description, the driving current determined according to the position of the
次に、レンズホルダの位置に応じて決定された駆動電流がチルトコイルに供給されるよう構成した光ピックアップ95について図17を用いて説明する。尚、この光ピックアップ95は、DSPの構成を除いて上述した光ピックアップ1と共通であり、以下の説明において、共通する部分については、共通の符号を付すとともに詳細な説明は省略する。
Next, an
DSP96は、上述のDSP60,91と同様に、第1の制御部63、第2の制御部64、フォーカス位置演算部65、トラッキング位置演算部66と、チルト角目標値生成部92とを有するとともに、フォーカス位置演算部65とトラッキング位置演算部66とで算出されたレンズホルダ2のフォーカス位置及びトラッキング位置に基づいて、チルトコイル51に供給する駆動電流を決めるための係数を決定する傾き変換係数演算部97と、チルト角目標値生成部92で決定されたドライブ電流と、傾き変換係数演算部97で決定されたドライブ電流とを加算する加算器98とを有する。
The DSP 96 includes a
加算器98は、チルト角目標値生成部92及び傾き変換係数演算部97で決定されたドライブ電流に基づいて、チルトコイル用のドライブ電流Itiを後述する駆動増幅回路71を介してチルトコイル51に供給する。
Based on the drive current determined by the tilt angle target value generation unit 92 and the tilt conversion
本発明を適用した光ピックアップ95は、レンズホルダ2をタンジェンシャル方向の軸回り方向に傾斜するチルト方向駆動力を発生させるチルトコイル51に、レンズホルダ2のフォーカス方向及びトラッキング方向の位置(z、y)に応じて決定される駆動電流を供給することにより、タンジェンシャル方向の軸回り方向に発生するローリングXroによる不要共振を抑えて高いサーボ安定性を得ることができる。すなわち、本発明を適用した光ピックアップ95は、複雑な調整工程を設けることなく良好なサーボ特性を得ることができ、さらには、光ディスクに対して情報信号の良好な記録及び/又は再生を行うことを可能とし、振動モードの励起の抑制による耐振動特性の向上及びシーク引き込み時間の短縮を可能とし、トラッキング外乱低減による駆動電力の低減及び発熱の抑制を可能とする。
The
これらの光ピックアップ1、80、90、95を用いた光ディスク装置101は、レンズホルダ2の一方の側及び他方の側に設けたコイルによる駆動推力の調整を図ることによりローリングを抑えることができるので、複雑な調整工程を設けることなく良好なサーボ特性を得ることができ、光ディスクに対して情報信号の良好な記録及び/又は再生を行うことを可能とする。
In the
1 光ピックアップ、 2 レンズホルダ、 3 支持体、 4 弾性支持部材、 5 駆動手段、 6a〜6f 支持アーム、 8 ベース、 11a,11b トラッキングコイル、 12a〜12d フォーカスコイル、 13,14 マグネット、 18 ヨーク、 21 第1の対物レンズ、 22 第2の対物レンズ、 41 脚片、 51 チルトコイル、 52 チルト用のマグネット、 101 光ディスク装置、 102 光ディスク、 103 スピンドルモータ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
上記レンズホルダに対して上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向と直交するタンジェンシャル方向に間隔を有して配置される支持体と、
上記レンズホルダと上記支持体とをそれぞれ連結し、上記レンズホルダを上記支持体に対して上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向に移動可能に支持する弾性支持部材と、
上記レンズホルダに設けられ、上記フォーカス方向に駆動力を発生させる上記トラッキング方向に並んで少なくとも一対設けられるフォーカスコイルと、
上記レンズホルダに設けられ、上記トラッキング方向に駆動力を発生させるトラッキングコイルと、
上記フォーカスコイル及び上記トラッキングコイルに対向して配置される少なくとも一対のマグネットと、
上記トラッキング方向の一方の側に設けられたフォーカスコイルと、上記トラッキング方向の他方の側に設けられたフォーカスコイルとに、それぞれ独立して駆動電流を供給する駆動電流供給手段とを備え、
上記一方の側に設けられたフォーカスコイルと、上記他方の側に設けられたフォーカスコイルとには、それぞれ上記レンズホルダの上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向の位置に応じて決定された駆動電流が供給される光ピックアップ。 An objective lens that focuses the light beam is attached to the signal recording surface of the optical disk that is driven to rotate, and moves in a focus direction parallel to the optical axis of the objective lens and a tracking direction orthogonal to the optical axis direction of the objective lens A lens holder,
A support body disposed with a gap in the tangential direction orthogonal to the focus direction and the tracking direction with respect to the lens holder;
An elastic support member that connects the lens holder and the support, respectively, and supports the lens holder movably in the focus direction and the tracking direction with respect to the support;
A focus coil provided in the lens holder and provided in at least one pair in the tracking direction to generate a driving force in the focus direction;
A tracking coil provided in the lens holder and generating a driving force in the tracking direction;
At least a pair of magnets disposed opposite to the focus coil and the tracking coil;
Drive current supply means for independently supplying a drive current to the focus coil provided on one side of the tracking direction and the focus coil provided on the other side of the tracking direction;
A driving current determined according to the position of the lens holder in the focus direction and the tracking direction is supplied to the focus coil provided on the one side and the focus coil provided on the other side, respectively. Optical pickup to be used.
上記フォーカスコイルは、上記フォーカス方向に駆動力を発生させるとともに、上記一方の側のフォーカスコイルの駆動力と、上記他方の側のフォーカスコイルの駆動力とに差分を設けることにより上記チルト方向に駆動力を発生させる請求項1記載の光ピックアップ。 The elastic support member supports the lens holder so as to be movable in the focus direction and the tracking direction with respect to the support body, and supports the lens holder so as to be tiltable in a tilt direction inclined about the axis in the tangential direction. ,
The focus coil generates a driving force in the focus direction and drives in the tilt direction by providing a difference between the driving force of the focus coil on the one side and the driving force of the focus coil on the other side. The optical pickup according to claim 1, wherein a force is generated.
上記レンズホルダに対して上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向と直交するタンジェンシャル方向に間隔を有して配置される支持体と、
上記レンズホルダと上記支持体とをそれぞれ連結し、上記レンズホルダを上記支持体に対して上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向に移動可能に支持する弾性支持部材と、
上記レンズホルダに設けられ、上記フォーカス方向に駆動力を発生させるフォーカスコイルと、
上記レンズホルダに設けられ、上記トラッキング方向に駆動力を発生させるトラッキングコイルと、
上記フォーカスコイル及び上記トラッキングコイルに対向して配置される少なくとも一対のマグネットと、
上記レンズホルダを上記タンジェンシャル方向の軸回り方向に傾斜するチルト方向に駆動力を発生させるチルトコイルと、
上記チルトコイルに対向して配置されるチルトマグネットとを備え、
上記チルトコイルには、上記レンズホルダの上記フォーカス方向及び上記トラッキング方向の位置に応じて決定された駆動電流が供給される光ピックアップ。 An objective lens that focuses the light beam is attached to the signal recording surface of the optical disk that is driven to rotate, and moves in a focus direction parallel to the optical axis of the objective lens and a tracking direction orthogonal to the optical axis direction of the objective lens A lens holder,
A support body disposed with a gap in the tangential direction orthogonal to the focus direction and the tracking direction with respect to the lens holder;
An elastic support member that connects the lens holder and the support, respectively, and supports the lens holder movably in the focus direction and the tracking direction with respect to the support;
A focus coil provided on the lens holder and generating a driving force in the focus direction;
A tracking coil provided in the lens holder and generating a driving force in the tracking direction;
At least a pair of magnets disposed opposite to the focus coil and the tracking coil;
A tilt coil for generating a driving force in a tilt direction in which the lens holder is tilted in a direction around the tangential axis;
A tilt magnet disposed opposite to the tilt coil,
An optical pickup in which a driving current determined in accordance with the position of the lens holder in the focus direction and the tracking direction is supplied to the tilt coil.
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