JP2010267342A

JP2010267342A - 光ピックアップ及び光ディスク装置

Info

Publication number: JP2010267342A
Application number: JP2009119058A
Authority: JP
Inventors: Takao Mizuno; 貴夫水野
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-25
Also published as: US8102738B2; US20100290324A1

Abstract

【課題】光ディスク装置において、重心が偏った光ディスクが装填された場合であっても、適切なトラッキングエラー信号を取得し、安定したトラッキングの引き込みを行う。
【解決手段】制御部が、対物レンズのトラッキング制御を開始する前に、光ディスクによって反射されたレーザビームが、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって等分割されて受光されるように、対物レンズを光ディスクの径方向に駆動する。これにより、トラッキングの引き込みを行う前に、対物レンズに予備的なトラッキングサーボをかけることができ、適切なトラッキングエラー信号を取得できるようになる。
【選択図】図３

Description

本発明は、光ディスク装置に用いられる光ピックアップに関するものである。

従来から、光ディスク装置においては、光ピックアップの対物レンズのトラッキング制御に関して種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、光ヘッドを高速に移動させるときにはトラッキングエラー信号を用いてトラッキングアクチュエ−タと光束、光検出器の位置が変化しないように特定位置におけるトラッキングエラー信号を抽出する技術が示されている。また、特許文献２には、粗シーク時及び初期トラッキング引き込み動作に入るまでの間トラッキングコイルの両端をショートすることによりトラッキングコイルに誘導起電力を発生させて対物レンズの振動を抑制する技術が示されている。また、特許文献３には、差動演算回路からの信号を移動手段に接続するスイッチを備え、検索の為に光ピックアップが、トラック直交方向に移動する際はスイッチを閉じ、対物レンズ系が移送系に対し一定の位置に固定されるサーボをかける技術が示されている。

特開平８−２４９６８４号公報特開２０００−１７３０６６号公報特開平８−３２９４７９号公報

ところで、光ディスク装置には、重心が偏った光ディスクが装填される場合がある。このような偏重心の光ディスクをターンテーブルで高速回転させると光ディスク自体が激しく振動し、その振動はターンテーブル、スピンドルモータ、光ピックアップを支持するシャフトを介して光ピックアップに伝搬される。光ピックアップが過度に振動すると、光ディスクに光を照射する対物レンズも激しく振動してトラッキング方向等に変位するため、フォトダイオードによって受光される光に悪影響を及ぼす。その結果、適切なトラッキングエラー信号を取得できなくなり、トラッキングサーボが安定せずトラッキングの引き込みに失敗することがある。

このように適切なトラッキングエラー信号を取得できなくなると、上記特許文献１に示された技術によっても、トラッキングの引き込みが安定しない場合が生ずる。また、上記特許文献２及び特許文献３に示された技術によっても、トラッキングの引き込みを安定させることができない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、重心が偏った光ディスクが装填された場合であっても、適切なトラッキングエラー信号を取得し、安定したトラッキングの引き込みを行うことができる光ピックアップ及び光ディスク装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、光ビームを出射する発光素子と、この発光素子から出射された光ビームを光ディスクの記録面に収束させる対物レンズと、光ディスクの記録面によって反射された光ビームを受光し、電気信号に変換する受光素子と、この受光素子によって変換された電気信号に基づいて前記対物レンズのトラッキングサーボ制御を行うトラッキング制御手段とを備えた光ピックアップにおいて、前記受光素子は、光ディスクのトラックに平行な方向に等分割された第１受光部と第２受光部を有し、前記トラッキング制御手段は、前記対物レンズのトラッキングサーボ制御を開始する前に、光ディスクによって反射された光ビームが、第１受光部と第２受光部によって等分割されて受光されるように、前記対物レンズを光ディスクの径方向に駆動して予備的なトラッキングサーボをかけることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の光ピックアップにおいて、前記トラッキング制御手段は、前記対物レンズのトラッキングサーボ制御を開始する前に、前記第１受光部によって光電変換された電気信号のＤＣ成分と、前記第２受光部によって光電変換された電気信号のＤＣ成分とが均等になるように、前記対物レンズを光ディスクの径方向に駆動して該対物レンズに予備的なトラッキングサーボをかけることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップにおいて、前記トラッキング制御手段は、前記対物レンズに予備的なトラッキングサーボをかけた後、さらに該対物レンズによって収束される光ビームが光ディスクのトラックを横切るトラッククロスの周波数が所定の閾値以下となったとき、前記受光素子によって変換された電気信号に基づくトラッキングエラー信号に応じて、前記対物レンズを光ディスクの径方向に駆動して該対物レンズにトラッキングサーボをかけることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光ピックアップを備えたことを特徴とする光ディスク装置である。

請求項１の発明によれば、トラッキング制御手段が、対物レンズのトラッキングサーボ制御を開始する前に、光ディスクによって反射された光ビームが、第１受光部と第２受光部によって等分割されて受光されるように、対物レンズを光ディスクの径方向に駆動する。これにより、受光素子に対して対物レンズが一定の位置関係で保持されることとなり、対物レンズに予備的なトラッキングサーボをかけることができる。従って、重心が偏った光ディスクが装填された場合であっても、適切なトラッキングエラー信号を取得し、安定したトラッキングの引き込みを可能とすることができる。

請求項２の発明によれば、トラッキング制御手段が、対物レンズのトラッキングサーボ制御を開始する前に、第１受光部によって光電変換された電気信号のＤＣ成分と、第２受光部によって光電変換された電気信号のＤＣ成分とが均等になるように、対物レンズを光ディスクの径方向に駆動する。これにより、容易に請求項１に記載の光ピックアップを得ることができる。

請求項３の発明によれば、対物レンズによって収束される光ビームが光ディスクのトラックを横切るトラッククロスの周波数が所定の閾値以下となったとき、トラッキングエラー信号に応じて、対物レンズを光ディスクの径方向に駆動して対物レンズにトラッキングサーボをかけるので、対物レンズのトラッキングの引き込みをより一層確実に行うことができる。

請求項４の発明によれば、安定したトラッキングの引き込みが可能な光ディスク装置を得ることができる。

本発明の一実施形態による光ディスク装置の構成を示すブロック図。同光ディスク装置に適用されている光ピックアップの構成を示す図。同光ピックアップに適用されているフォトダイオードと、それに照射されるレーザビームを示す図。重心が偏った光ディスクＤが装填された場合における、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって光電変換されて出力される電気信号の波形を示す図。同光ディスク装置の制御部の動作を示すフローチャート。

本発明の一実施形態による光ディスク装置について図面を参照して説明する。図１は光ディスク装置の概略構成を示している。光ディスク装置１は、装填された光ディスクＤを回転駆動するためのスピンドルモータ２と、回転中の光ディスクＤにデータの書き込み又は読み出しを行うための光ピックアップ３と、光ピックアップ３を制御する制御部（トラッキング制御手段）４と、スピンドルモータ２及び光ピックアップ３に駆動電圧を印加するための駆動部（トラッキング制御手段）５等を備えている。

図２は、光ピックアップ３の構成を示している。光ピックアップ３は、レーザビームを出力するレーザダイオード（発光素子）３１と、レーザダイオード３１から出力されたレーザビームを対物レンズ３４に向けて反射させるハーフミラー３２と、ハーフミラー３２によって反射されたレーザビームを平行ビーム化するコリメータレンズ３３と、コリメータレンズ３３による平行ビームを光ディスクＤの記録面上に収束させる対物レンズ３４と、光ディスクＤの記録面によって反射された反射ビームを受光して電気信号に変換するフォトダイオード（受光素子）ＰＤ等を有している。ハーフミラー３２は、上述のごとくレーザダイオード３１から出力されたレーザビームを反射させると共に、光ディスクＤの記録面によって反射され、対物レンズ３４及びコリメータレンズ３３を透過した反射ビームをフォトダイオードＰＤに向けて透過させる。

上述した光ピックアップ３に組み込まれる光学素子のうち、レーザダイオード３１、ハーフミラー３２、コリメータレンズ３３及びフォトダイオードＰＤは、光ピックアップ３のベース部材に支持されている。また、対物レンズ３４は、その光軸に平行な方向又は光ディスクＤの径方向に往復移動自在なアクチュエータ３５に支持されている。スピンドルモータ２によって回転駆動されている光ディスクＤの記録面の微小な変動に対応させてアクチュエータ３５を往復移動させることによって、対物レンズ３４を記録面に合焦させ、レーザビームを光ディスクＤの記録面上に収束させる（フォーカシング）。また、光ディスクＤの記録面に形成されているトラックＴに対応させてアクチュエータ３５を光ディスクＤの径方向に移動させることによって、対物レンズ３４をトラックＴに合焦させ、レーザビームを光ディスクＤのトラックＴ上に収束させる（トラッキング）。なお、アクチュエータ３５には、フォーカシングを行うためのフォーシングコイル及びトラッキングを行うためのトラッキングコイルが設けられている。

図３は、フォトダイオードＰＤの構成を示している。フォトダイオードＰＤは、光ディスクＤのトラックＴに平行な方向に等分割された第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２を有している。フォトダイオードＰＤに対して対物レンズ３４が正確に位置されている場合、光ディスクＤによって反射されたレーザビームの中心は、同図において実線で示されるように、フォトダイオードＰＤの中心と一致する。すなわち、光ディスクＤによって反射されたレーザビームは、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって等分割されて受光され、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって光電変換されて出力される電気信号のＤＣ成分は略等しいものとされる。

ところが、重心が偏った光ディスクＤが装填されたとき、対物レンズ３４に本発明の予備的なトラッキングサーボをかけない場合にあっては、光ディスクＤの振動によりアクチュエータ３５に支持されている対物レンズ３４が振動し、図３において破線で示すようにフォトダイオードＰＤに対する対物レンズ３４の位置関係が変動する。これに伴い、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって光電変換されて出力される電気信号のＤＣ成分も変動することとなる。

図４は、重心が偏った光ディスクＤが装填された場合における、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって光電変換されて出力される電気信号を示している。第１受光部ＰＤ１から出力される電気信号は波形Ｗ１で、第２受光部ＰＤ２から出力される電気信号は波形Ｗ２で表される。例えば、光ディスクが一回転する間に、対物レンズ３４が図３の矢印に示すように一往復移動する場合、波形Ｗ１、波形Ｗ２は図４に示されるように変動する。

対物レンズ３４が第１受光部ＰＤ１の側に移動したとき、第１受光部ＰＤ１へのレーザビームの照射面積が大きくなり第１受光部ＰＤ１から出力される電気信号が増加する。このとき、第２受光部ＰＤ２へのレーザビームの照射面積が小さくなり第２受光部ＰＤ２から出力される電気信号が減少する。一方、対物レンズ３４が第２受光部ＰＤ２の側に移動したとき、第２受光部ＰＤ２へのレーザビームの照射面積が大きくなり第２受光部ＰＤ２から出力される電気信号が増加する。このとき、第１受光部ＰＤ１へのレーザビームの照射面積が小さくなり第１受光部ＰＤ１から出力される電気信号が減少する。従って、図４において一点鎖線によって示される波形Ｗ１のＤＣ成分と、破線によって示される波形Ｗ２のＤＣ成分は略対称な波形となる。

本実施形態においては、光ディスクＤによって反射された光ビームが、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって等分割されて受光されるように、すなわち波形Ｗ１のＤＣ成分と波形Ｗ２のＤＣ成分とが均等になるように、対物レンズ３４を光ディスクＤの径方向に駆動して、予備的なトラッキングサーボをかける。より具体的には、波形Ｗ１のＤＣ成分が増加したとき、対物レンズ３４を第２受光部ＰＤ２の側に駆動する。一方、波形Ｗ２のＤＣ成分が増加したとき、対物レンズ３４を第１受光部ＰＤ１の側に駆動する。このような、予備的なトラッキングサーボにより、第１受光部ＰＤ１から出力される電気信号と第２受光部ＰＤ２から出力される電気信号は、略等しいものとなり、共に波形Ｗ３で表されるようになる。

次に、光ディスク装置１の制御部４の動作について図５を参照して説明する。光ディスク装置１に光ディスクＤが装填されると、制御部４は、スピンドルモータを回転させて光ディスクＤを回転駆動させる（＃１）。そして、制御部４は、光ディスクＤによって反射されたレーザビームが、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって等分割されて受光されるように、対物レンズ３４を駆動させる（＃２）。これにより、対物レンズ３４に予備的なトラッキングサーボがかけられる。そして、制御部４は、トラッククロスの周波数が所定の閾値（例えば４ｋＨｚ）以下となるのを待って（＃３、＃４においてＹＥＳ）、トラッキングの引き込みすなわちトラッキングサーボの制御を開始する（＃５）。この＃５におけるトラッキングサーボの制御は、従来の技術と同等であるので説明を省略する。

以上のように、本実施形態の光ディスク装置１によれば、制御部４が、対物レンズ３４のトラッキングサーボ制御を開始する前に、光ディスクＤによって反射されたレーザビームが、第１受光部ＰＤ１と第２受光部ＰＤ２によって等分割されて受光されるように、対物レンズ３４を光ディスクＤの径方向に駆動する。すなわち、制御部４が、対物レンズ３４のトラッキングサーボ制御を開始する前に、第１受光部ＰＤ１によって光電変換された電気信号のＤＣ成分と、第２受光部ＰＤ２によって光電変換された電気信号のＤＣ成分とが均等になるように、対物レンズ３４を駆動する。これにより、フォトダイオードＰＤに対して対物レンズ３４が一定の位置関係で保持されることとなり、対物レンズ３４に予備的なトラッキングサーボをかけることができる。従って、重心が偏った光ディスクＤが装填された場合であっても、適切なトラッキングエラー信号を取得し、安定したトラッキングの引き込みを可能とすることができる。

また、対物レンズ３４によって収束されるレーザビームが光ディスクＤのトラックＴを横切るトラッククロスの周波数が所定の閾値以下となったとき、トラッキングエラー信号に応じて、対物レンズ３４を光ディスクＤの径方向に駆動して対物レンズ３４にトラッキングサーボをかけるので、対物レンズ３４のトラッキングの引き込みをより一層確実に行うことができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限られることなく、種々の変形が可能である。例えば、光ピックアップ３における各構成の配置は、図２に示したものに限られない。特に、ハーフミラー３２に対するレーザダイオード３１とフォトダイオードＰＤの配置は、相互に入れ替えても構わない。この場合において、フォトダイオードＰＤが等分割される光ディスクＤのトラックＴに平行な方向とは、ハーフミラー３２に反射されたトラックＴの像に平行な方向をいうものとする。

１光ディスク装置
３光ピックアップ
４制御部（トラッキング制御手段）
５駆動部（トラッキング制御手段）
３１レーザダイオード（発光素子）
３４対物レンズ
ＰＤフォトダイオード（受光素子）
ＰＤ１第１受光部
ＰＤ２第２受光部

Claims

光ビームを出射する発光素子と、この発光素子から出射された光ビームを光ディスクの記録面に収束させる対物レンズと、光ディスクの記録面によって反射された光ビームを受光し、電気信号に変換する受光素子と、この受光素子によって変換された電気信号に基づいて前記対物レンズのトラッキングサーボ制御を行うトラッキング制御手段とを備えた光ピックアップにおいて、
前記受光素子は、光ディスクのトラックに平行な方向に等分割された第１受光部と第２受光部を有し、
前記トラッキング制御手段は、前記対物レンズのトラッキングサーボ制御を開始する前に、光ディスクによって反射された光ビームが、第１受光部と第２受光部によって等分割されて受光されるように、前記対物レンズを光ディスクの径方向に駆動して予備的なトラッキングサーボをかけることを特徴とする光ピックアップ。
前記トラッキング制御手段は、前記対物レンズのトラッキングサーボ制御を開始する前に、前記第１受光部によって光電変換された電気信号のＤＣ成分と、前記第２受光部によって光電変換された電気信号のＤＣ成分とが均等になるように、前記対物レンズを光ディスクの径方向に駆動して該対物レンズに予備的なトラッキングサーボをかけることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ。
前記トラッキング制御手段は、前記対物レンズに予備的なトラッキングサーボをかけた後、さらに該対物レンズによって収束される光ビームが光ディスクのトラックを横切るトラッククロスの周波数が所定の閾値以下となったとき、前記受光素子によって変換された電気信号に基づくトラッキングエラー信号に応じて、前記対物レンズを光ディスクの径方向に駆動して該対物レンズにトラッキングサーボをかけることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光ピックアップ。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光ピックアップを備えたことを特徴とする光ディスク装置。