JP2009048672A - ディスク再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、光学部材の基準位置情報を取得するための基準位置検出機構を、別途設ける必要のないディスク再生装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光ビームを射出する光源（１）と、光ビームをディスクに導く光学部材（３）と、光学部材を移動させる移動機構（２２）と、光学部材の移動に伴って移動し且つ光ビームの光路に少なくとも一部が挿入可能な遮蔽部材（２０）と、光ビームの検出を行う検出部（７）と、移動機構によって光学部材を移動させ且つ検出部が出力する検出信号に応じて光学部材の位置情報を取得する制御部（２１）を有することを特徴とするディスク再生装置（１００）。
【選択図】図４

Description

本発明は、ディスク再生装置に関するものであり、特に光学部材の移動機構を有するディスク再生装置に関する。

ディスク再生装置においては、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ（Blue-ray Disc）、ＨＤ−ＤＶＤ（High Definition Digital Versatile Disc)、ＭＤ等の多くの規格の光ディスクに対応しなければならないが、規格の異なるディスク間ではトラック面上に配置された保護カバーの厚みが異なる場合があった。また、同じ規格のディスク間でも、保護カバーの厚みに誤差が生じる場合があった。さらに、２層以上のトラック面上の保護カバーの厚みに差が生じてしまう。

上記のような場合では、保護カバーの厚みの差に起因して球面収差が発生し、光ディスクへの書き込みや読み取り性能を悪化させる要因となっていた。そのために、保護カバーの厚み等に合わせて、光学部材を移動させ、球面収差を軽減することが行われている。しかしながら、光学部材を移動させるためには、光学部材の基準位置を特定しなければならず、そのための基準位置検出機構を別途設けなければならないという不具合があった。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決することを可能とするディスク再生装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、光学部材の基準位置を特定するための基準位置検出機構を、別途設ける必要のないディスク再生装置を提供することを目的とする。

本発明に係るディスク再生装置は、光ビームを射出する光源と、光ビームをディスクに導く光学部材と、光学部材を移動させる移動機構と、光学部材の移動に伴って移動し且つ光ビームの光路に少なくとも一部が挿入可能な遮蔽部材と、光ビームの検出を行う検出部と、移動機構によって光学部材を移動させ且つ検出部が出力する検出信号に応じて光学部材の位置情報を取得する制御部を有することを特徴とする。

本発明に係るディスク再生装置では、光学部材の移動に伴って移動する遮蔽部材によって光ビームが遮られることを利用して光学部材の位置情報を取得を行うことができるので、光学部材の基準位置を特定するための基準位置検出機構を別途設ける必要がなく、コストを低減させることが可能となった。

以下図面を参照して、本発明に係るディスク再生装置について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。

図１は、球面収差の発生を説明するための図である。

図１（ａ）に示すように、レーザダイオード１から出射された光ビームはビームスプリッタ２を通過後コリメートレンズ３に入射され、ほぼ平行光に変換されて対物レンズ４に入射する。対物レンズ４は入射された光ビームを、保護カバーの厚さｔ１の光ディスク１０のトラック面１１上に集光させるように作用する。

しかしながら、製造誤差等によって、保護カバーの厚さがｔ２の光ディスク１０´の場合には、図１（ｂ）に示すように、対物レンズ４は、適切に光ディスク１０´のトラック面１１´上に光ビームを集光させることができない（図１（ｂ）のＡ参照）。また、図１（ｂ）の場合において、フォーカシング・アクチュエータ等によって対物レンズ４を光ディスクに近づけたとしても、図２に示すように、中央部の光線はほぼ一点に集光するが、外側の光線は集光しない（図２のＢ参照）。したがって、ビームスポットが絞れず、球面収差が発生する原因となる。

図３は、コリメートレンズの移動原理を説明するための図である。

図３に示すように、コリメートレンズ３を図３に示す矢印Ｃの方向に移動させることによって（コリメートレンズ３´の位置に移動）、保護カバーの厚さがｔ１ではなく、ｔ２であったとしても、そのようなトラック面１１´上に適切に光ビームを集光させることができるようになり、球面収差が補正される。

なお、矢印Ｃとは逆の方向にコリメートレンズ３を移動させれば、保護カバーの厚さが、標準の厚さｔ１より薄い場合にも適切に対応することが可能である。

しかしながら、コリメートレンズ３等を適切に移動させるためには、コリメートレンズ３の基準位置を取得するための検出センサ５を別途設ける必要があり、コストアップと検出センサ５のためのスペースの確保が必要となった。

図４は、本発明に係るディスク再生装置１００の概略構成を示す図である。図４（ａ）はディスク再生装置１００の上面図を示し、図４（ｂ）はディスク再生装置１００の側面図を示している。

ディスク再生装置１００では、レーザダイオード１から出射された光ビームはビームスプリッタ２を通過後コリメートレンズ３に入射され、ほぼ平行光に変換されて立ち上げミラー６で反射されて、対物レンズ４に入射する。対物レンズ４は入射された光ビームを、光ディスク１０のトラック面１１に集光させるように作用する。光ディスク１０のトラック面上で反射された光ビームは、再度、対物レンズ４、立ち上げミラー６及びコリメートレンズ３を通過してビームスプリッタ２へ入射し、ビームスプリッタ２で反射されて、フォトディテクタ７上に集光される。

コリメートレンズ３には、ビームスプリッタ２とフォトディテクタ７との間の光ビームの光路中に挿入可能な遮蔽部材として機能するアーム２０が取り付けられている。また、コリメートレンズ３は、ステッピングモータを含みコリメートレンズ３を、光ビームの光路に沿って（矢印Ｄ）前後させるようにパルス駆動するための移動機構２２と接続されている。

制御部２１は、少なくともＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含み、予めＲＯＭ等に記憶されたソフトウエアに従い、フォトディテクタ７が受光した光ビームに基づいて出力される検出信号に基づいて移動機構２２を制御し、コリメートレンズ３を球面収差を補正するような適切な位置に移動する。

図５は、フォトディテクタの概略構成を示す図であり、ＣＤの３ビームトラッキング法に対応している。

フォトディテクタ７は、図５に示すように、受光量に応じた電圧を発生するＳ１〜Ｓ６の６個の検出素子、ＦＥ（フォーカスエラー）信号出力用アンプ７−１、ＴＥ（トラッキングエラー）信号出力用アンプ７−２、及び総和信号出力用アンプ７−３等を含んで構成されている。

対物レンズ４が良好に光ディスク１０の所定の位置にビームスポットを集光させている場合には、Ｓ１〜Ｓ４の４つの検出素子の略中央部に、光ディスク１０から反射されてフォトディテクタ７に戻って来た光ビームのスポットの中心が一致する。対物レンズ４によるビームスポットの位置がずれると、それに応じて、Ｓ１〜Ｓ６の６個の検出素子上に集光される光スポットの位置もその中心からずれる。そこで、アンプ７−１は（Ｓ１＋Ｓ３）−（Ｓ２＋Ｓ４）の電圧を増幅してＦＥ信号として出力し、アンプ７−２は（Ｓ５−Ｓ６）の電圧を増幅してＴＥ信号として出力する。またアンプ７−３は（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＋Ｓ５＋Ｓ６）の電圧を総和信号として出力する。なお、ＤＶＤやＢＤにおいては、トラッキングエラー信号検出に位相差法やプッシュプル法が用いられるが、その場合は、Ｓ１〜Ｓ４の電圧を演算してＴＥ信号を得ることができる。

ＦＥ信号及びＴＥ信号に応じて、不図示のトラッキング用アクチュエータ及びフォーカシング用アクチュエータを駆動することによって、対物レンズ４によって集光されるビームスポットの位置を光ディスク１０のトラック面上の所定の位置に常に追従させることが可能となる。

図６は、コリメータレンズの基準位置を取得するフローの一例を示す図である。

図６示すフローが開始される時点で、ディスク再生装置１００の電源がＯＮされ、各要素が動作可能な状態となっているものとする。また、図６に示すフローは、制御部２１のＲＯＭ等に予め記憶されてプログラムにしたがって、主に制御部２１のＣＰＵによって実行されるものとする。また、図６に示すフローは、例えば、光ピックアップ装置１００に光ディスクが装着された毎に実行される。

最初に、制御部２１は、光ディスク１０が装着された状態で、レーザダイオード１を点灯し、不図示のフォーカシング用アクチュエータを制御して、対物レンズ４を上下動させ（ステップ１）、その時のフォトディテクタ７からの総和信号を取得する（ステップ２）。

次に、制御部２１は、取得した総和信号に基づいて、総和信号のピーク値と、対物レンズ４のフォーカス位置を取得する（ステップ３）。

図７は、フォーカシング時における、フォトディテクタ７の出力信号の一例を示す図である。

図７において、縦軸は出力信号電圧（Ｖ）を示し、横軸はフォーカス位置７０を原点としたデフォーカス位置（μｍ）を示している。また、曲線７１は総和信号（図５参照）の一例を示し、曲線７２はＦＥ信号（図５参照）の一例を示している。したがって、ステップ３では、例えば、図７に示すような総和信号７１に基づいて、フォーカス位置７０及び総和信号のピーク電圧値（約０．４４Ｖ）を取得する。

次に、制御部２１は、対物レンズ４がステップ３で取得したフォーカス位置となるようにフォーカシング用アクチュエータを駆動しながら、移動機構２１を制御して、コリメータレンズ３を、そのアーム２０が、ビームスプリッタ２とフォトディテクタ７との間の光ビームの光路中に挿入する方向に移動させる（ステップＳ４）。さらに、制御部２１は、コリメータレンズ３の移動に合わせてフォトディテクタ７からの総和信号を取得する（ステップ５）。

次に、制御部２１は、取得した総和信号に基づいて、コリメータレンズ３の基準位置情報を取得する（ステップ６）。

図８は、コリメータレンズ移動時における、フォトディテクタ７の出力信号の一例を示す図である。

図８において、縦軸は出力信号電圧（Ｖ）を示し、横軸はコリメータレンズ３の移動量（ｍｍ）を示している。また、曲線８１は総和信号（図５参照）の一例を示している。コリメータレンズ３に設けられたアーム２０が光ビームの光路に挿入されると、フォトディテクタ７が受光する光ビームの受光量が低下し、総和信号８１の値も減少する。そこで、総和信号８１の減少度合いから、アーム２０の位置、及びしいてはコリメータレンズ３の位置を特定することができる。

例えば、ステップ３で取得したピーク値（例えば、４．４Ｖ）の１／２の値（例えば、２．２Ｖ）を閾値８２とし、閾値８２まで総和信号８１が低下した位置をコリメートレンズ３の基準位置８０とする。アーム２０の形状及び、閾値８２の決定方式を予め定めておけば、総和信号８１に基づいてコリメータレンズ３の基準位置８０を一義的に定めることが可能である。基準位置８０の状態の一例を、コリメートレンズ３´及びアーム２０´として点線で図４に示す。即ち、別途基準位置検出用のセンサを設けることなく、コリメータレンズ３の基準位置情報を取得することが可能となる。

したがって、制御部２１は、基準位置８０に基づいてコリメータレンズ３の移動制御を行い、球面収差を補正することができる。なお、コリメートレンズ３の基準位置検出時以外の通常移動範囲の一例を図８において矢印８３として示す。

図９は、本発明に係る他のディスク再生装置１１０の概略構成を示す図である。図９（ａ）はディスク再生装置１１０の上面図を示し、図９（ｂ）はディスク再生装置１１０の側面図を示している。

図９において、図４と同様の構成には同じ番号を付している。図４に示すディスク再生装置１００と図９に示すディスク再生装置１１０との相違点は、図９に示すディスク再生装置１１０では、コリメートレンズ３に設けられたアーム１２０がレーザダイオード１とビームスプリッタ２との間の光ビームの光路に挿入される点のみである。

ディスク再生装置１１０において、制御部２１は、対物レンズ４がフォーカス位置となるように不図示のフォーカシング用アクチュエータを駆動しながら、移動機構２１を制御して、コリメータレンズ３を、そのアーム１２０が、ビームスプリッタ２とレーザダイオード１との間の光ビームの光路中に挿入する方向に移動させる。また、制御部２１は、コリメータレンズ３の移動に合わせてフォトディテクタ７からの総和信号を取得し、取得した総和信号に基づいて、コリメータレンズ７の基準位置情報を取得する。コリメータレンズ３に設けられたアーム１２０が光ビームの光路に挿入されると、フォトディテクタ７が受光する光ビームの受光量が低下し、総和信号の値も減少する。そこで、総和信号の減少度合いから、アーム１２０の位置、及びしいてはコリメータレンズ３の位置を特定することができる。

基準位置の状態の一例を、コリメートレンズ３´及びアーム１２０´として、点線で図９に示す。即ち、ディスク再生装置１１０においても、別途基準位置検出用のセンサを設けることなく、コリメータレンズ３の基準位置情報を取得することが可能となる。したがって、ディスク再生装置１１０においても、制御部２１は、基準位置に基づいてコリメータレンズ３の移動制御を行い、球面収差を補正することができる。

上記のディスク再生装置１００及び１１０においては、フォトディテクタ７が出力する総和信号（図５及び図７参照）を用いて、コリメートレンズ３の基準位置情報を取得したが、総和信号の代わりに、ＦＥ信号（図５及び図７参照）を用いることもできる。しかしながら、ＦＥ信号は、光ディスク１０の保護カバーの厚みやコリメートレンズ３の移動量によって、出力レベルの変動が起きる場合があるので、総和信号を利用する方がより高精度の制御を行うことができる。

図１０は、本発明に係る更に他のディスク再生装置１１０の概略構成を示す図である。図１０（ａ）はディスク再生装置１３０の上面図を示し、図１０（ｂ）はディスク再生装置１３０の側面図を示している。

図１０において、図４と同様の構成には同じ番号を付している。図４に示すディスク再生装置１００と図１０に示すディスク再生装置１３０との相違点は、図１０に示すディスク再生装置１３０では、コリメートレンズ３に設けられたアーム１４０がレーザダイオード１とビームスプリッタ２との間の光ビームの光路に挿入される点と、アーム１４０の先端に配置された反射部材１４１がレーザダイオード１からの光ビームをフォトディテクタ７へ向けて反射する点である。また、反射部材１４１が所定の位置に移動した場合のみ、光ビームがフォトディテクタ７へ向けて反射されるように、見切り部材１４２がレーザダイオード１と反射部材１４１との間に配置されている。さらに、前述したディスク再生装置１００及び１１０では、光ディスク１０が装填された状態で、レーザダイオード１からの光ビームが光ディスク１０で反射されてフォトディテクタ７へ入射することが必要であったが、ディスク再生装置１３０では、光ディスク１０が装填されず、レーザダイオード１からの光ビームが所定の経路を経てフォトディテクタ７へ入射しない状態で、コリメートレンズ３の基準位置情報を取得するように構成されている。したがってディスク再生装置１３０では、電源ＯＮ時等にコリメートレンズ３の基準位置情報の取得動作を実行することとなる。

ディスク再生装置１３０において、制御部２１は、移動機構２１を制御して、コリメータレンズ３を、そのアーム１４０に設けられた反射部材１４１が、ビームスプリッタ２とレーザダイオード１との間の光ビームの光路中に挿入する方向に移動させる。また、制御部２１は、コリメータレンズ３の移動に合わせてフォトディテクタ７からの総和信号を取得し、取得した総和信号に基づいて、コリメータレンズ７の基準位置情報を取得する。アーム１４０に設けられた反射部材１４１が光ビームの光路に挿入されると、フォトディテクタ７は、初めて、光ビームを受光することとなる。前述したように、ディスク再生装置１３０では、光ディスク１０は装填されていないので、反射部材１４１で反射された光ビーム以外は、フォトディテクタ７に入射しないように構成されているからである。

フォトディテクタ７が、反射部材１４１で反射された光ビームを受光し始めると、光ビームの受光量が増加し、総和信号の値も増加する。そこで、総和信号の増加度合いから、アーム１４０の反射部材１４１の位置、及びしいてはコリメータレンズ３の基準位置情報を取得することができる。

基準位置の状態の一例を、コリメートレンズ３´、アーム１４０´及び反射部材１４１´として、点線で図１０に示す。即ち、ディスク再生装置１３０においても、別途基準位置検出用のセンサを設けることなく、コリメータレンズ３の基準位置情報の取得が可能となる。したがって、ディスク再生装置１３０においても、制御部２１は、基準位置に基づいてコリメータレンズ３の移動制御を行い、球面収差を補正することができる。

上述したディスク再生装置１００、１１０及び１３０では、コリメートレンズ３の基準位置情報を取得するように構成したが、他の光学部材、例えば、ビームエキスパンダーを構成する光学系の内の一部のレンズの基準位置情報の取得に本発明を利用、適用又は応用することも可能である。

球面収差の発生を説明するための図である。 対物レンズを光ディスクに近づけた場合を示す図である。 コリメートレンズの移動原理を説明するための図である。 本発明に係るディスク再生装置１００の概略構成を示す図である。 フォトディテクタの概略構成を示す図である。 コリメータレンズの基準位置情報を取得するフローの一例を示す図である。 フォーカシング時における、フォトディテクタ７の出力信号の一例を示す図である。 コリメータレンズ移動時における、フォトディテクタ７の出力信号の一例を示す図である。 本発明に係る他のディスク再生装置１１０の概略構成を示す図である。 本発明に係る更に他のディスク再生装置１３０の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ レーザダイオード
２ ビームスプリッタ
３ コリメートレンズ
４ 対物レンズ
７ フォトディテクタ
２０、１２０、１４０ アーム
２１ 制御部
２２ 移動機構
１４１ 反射部材
１００、１１０、１３０ ディスク再生装置

Claims (5)

1. 光ビームを射出する光源と、
   光ビームをディスクに導く光学部材と、
   前記光学部材を移動させる移動機構と、
   前記光学部材の移動に伴って移動し、光ビームの光路に少なくとも一部が挿入可能な遮蔽部材と、
   光ビームの検出を行う検出部と、
   前記移動機構によって前記光学部材を移動させ、前記検出部が出力する検出信号に応じて、前記光学部材の位置情報を取得する制御部と、
   を有することを特徴とするディスク再生装置。
2. 前記遮蔽部材は、前記光源からディスクへ向けて出射された光ビームを遮蔽可能に配置される、請求項１に記載のディスク再生装置。
3. 前記遮蔽部材は、ディスクで反射された後に前記検出部に入射される光ビームを遮蔽可能に配置される、請求項１に記載のディスク再生装置。
4. 前記遮蔽部材は、光ビームを反射するための反射部材を有する、請求項１〜３の何れか一項に記載のディスク再生装置。
5. 前記移動機構は、球面収差を補正するために前記光学部材を移動させる、請求項１〜４の何れか一項に記載のディスク再生装置。

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