JP2600782B2 - 光ビームの傾き補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、光ディスク（以後ディスクと称する）など
の情報記録再生装置において、ディスクと光ビームの傾
きを一定に制御する光ビームの傾き補正装置に関するも
のである。

従来の技術 近年、ビデオディスクプレーヤやコンパクトディスク
プレーヤなどディスクに記録された情報信号を光ビーム
の反射光を利用して再生する、いわゆる光ディスク装置
が普及している。又、光ビームのパワーを変えることに
より、情報信号の記録も可能な光ディスクファイル装置
が産業用として普及しつつある。このような光ディスク
装置には、ピックアップと呼ばれ光ビームをディスクに
照射するとともにその反射光を検出する手段がある。さ
らにピックアップから出力される光ビームの焦点をディ
スクの記録面に合致させるためのフォーカスサーボ手段
や、直径１μｍ程度のビームスポットをディスクのトラ
ック上に追従させるためのトラッキングサーボ手段など
がある。

また、ディスクには自重による静的及び回転駆動時の
動的なたわみや成形時の固有なたわみなどがあり、特に
ディスクの外周近くではこのたわみが大きくなり、ビー
ムスポットがディスク上で楕円形になり、隣接トラック
とのクロストークが大きくなる場合がある。このため、
ディスクのたわみに関係なく光ビームの光軸がディスク
面に常に垂直になるようにピックアップの傾きを制御す
る光ビームの傾き補正装置がビデオディスクプレーヤな
どには搭載されている。

以下、図面を参照しながら従来例について説明する。
第３図はディスクと光ビームの傾きを検出する簡単な原
理図の一例である。発光ダイオード15は、対物レンズ４
から照射される光ビームスポットの近傍に光束が当るよ
う配置されており、発光ダイオードから発した光は対物
レンズ４より照射される光ビームと略平行になってい
る。又、発光ダイオード15の両側にディスク１の半径方
向で対称位置にフォトディテクタ16が装着されている。
発光ダイオード15から発した光はディスク１で反射し、
その反射光はフォトディテクタ16上に戻ってくる。した
がって、ディスク１のたわみなどにより、光ビームがデ
ィスク１に対して傾いた場合は発光ダイオード16から発
せられる光もディスク１に対して傾くことになりフォト
ディテクタ16上に戻ってくる反射光の強度分布が変化
し、その出力を差動アンプ８で受けることにより、差動
アンプ８の出力に傾き誤差信号を得ることができる。

第４図は、第３図に示された傾き検出原理を応用した
傾き補正装置の簡単な従来例のブロック図である。たわ
みのあるディスク１はディスクモータ２により回転駆動
されている。又、対物レンズ４を含むピックアップ３は
このピックアップ３全体をディスク１の半径方向に移動
させるための推力を発生するリニアモータ５と共に回動
支点６を中心に上下方向に揺動するガイドレール７上に
装着されている。ピックアップ３内の光ビームの傾き検
出用のフォトディテクタ出力は差動アンプ８で受けら
れ、その出力である傾き誤差信号は位相補償回路11,ス
イッチ12,駆動アンプ13を経てモータ14に印加されてい
る。さらに、モータ14の回転軸はギヤー等によりガイド
レール７の端部に接続され、モータ14の回転によりガイ
ドレール７を上下方向に駆動し、光ビームがディスク１
の照射面に対し常に垂直になるよう光ビームの傾きを制
御している。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の光ビームの傾き補正
装置では、ディスクの任意のトラックを検索するときな
どピックアップが高速で長距離を移動する際、ディスク
のたわみ形状によっては、移動中にフォーカスサーボの
アクチュエータが可動範囲であるダイナミックレンジか
ら外れる位置にくると光ビームのスポットが信号記録面
に追従できず、記録信号の再生ができなくなるため光デ
ィスク装置が動作停止状態に陥る危険性があった。第５
図はその様子を簡単に説明した図である。この図はディ
スク内周のＡトラックから外周のＢトラックにピックア
ップ３が移動するときのガイドレール７と対物レンズ４
の動きを表わしている。対物レンズ４を駆動するフォー
カスサーボのアクチュエータの動作位置はガイドレール
７が平行位置にあり、ディスク１のたわみがないときダ
イナミックレンジのセンターになるよう調整されてい
る。したがって第５図のようにディスク１が外周Ｂトラ
ック近傍で上方にそっていてしかもディスク面の高さが
平行状態での高さに近いときは、フォーカスサーボがデ
ィスク面と対物レンズ４の距離ｄを一定にすべく動作す
るのでＢトラックでは図のように対物レンズ４は下方に
移動する。このときの移動量がフォーカスアクチュエー
タダイナミックレンジを越えるとフォーカスサーボが追
従不能となり、その結果光ディスク装置の動作停止状態
を招くことになる。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するための本発明は、フォーカスサー
ボのアクチュエータ駆動部より、アクチュエータ駆動電
流を検出し、ピックアップとディスクの距離を一定に保
つ距離制御手段と、光ビームの傾き検出により光ビーム
が常にディスク面に垂直に照射するようピックアップの
傾きを制御する傾き制御手段と、これら距離制御手段と
傾き制御手段をピックアップが高速移動時所定の条件で
切り替える手段とを備えたものである。

作用 このような構成によると、ディスクのたわみ形状によ
り傾き制御手段だけでは従来ピックアップの高速移動時
フォーカスサーボが追従できなかった場合でも光ディス
ク装置が動作停止状態に陥る危険性を除去でき、安定し
た光ディスク装置の運転が可能となる。

実施例 第１図は本発明の実施例を表わす図である。ディスク
１はディスクモータ２により回転駆動されている。対物
レンズ４を含むピックアップ３及びその推力を発生する
リニアモータ５は共に回動支点６のまわりに上下方向に
揺動可能なガイドレール７上に装着されていて、ディス
ク１の半径方向に移動する。又ピックアップ３内の傾き
検出用ディテクタの出力は差動アンプ8,位相補償回路1
1,12のスイッチｂを経て駆動アンプ13に印加され、駆動
アンプ13の出力がモータ14を回転駆動することにより対
物レンズ４から照射される光ビームとディスク１の照射
面とが常に垂直になるように、ガイドレール７を上下方
向に制御するフィードバック制御ループを構成してい
る。さらに、ピックアップ３内のフォーカスサーボアク
チュエータから高さ信号検出回路９により検出されるピ
ックアップの略垂直方向の位置の信号は10のスイッチａ
を介して駆動アンプ13に印加されており、前述の光ビー
ムの傾きを制御するフィードバック制御ループと同様に
ピックアップ３とディスク１との距離を制御するフィー
ドバック制御ループを構成している。10のスイッチａ及
び12のスイッチｂのON/OFF信号はマイコン等によりコン
トロールされており、２つのスイッチが同時にON状態に
なることはない。スイッチ10がONになるのはピックアッ
プ３が高速移動でトラックの検索を行なう場合や通常再
生時でもフォーカスサーボアクチュエータのダイナミッ
クレンジから外れるほどピックアップ３の高さがずれた
ときである。この距離制御ループはフォーカスサーボア
クチュエータがダイナミックレンジのセンターにあると
きのピックアップ３の高さを基準にしている。従って、
距離制御ループが動作している状態ではフォーカスアク
チュエータは常にダイナミックレンジのセンターで動作
することになり、高速検索時に距離制御ループを入れて
おくとフォーカスサーボが非常に安定になる。

第２図にピックアップの高さ信号検出の原理と第１図
実施例で示した高さ信号検出回路を示す。第２図ａはフ
ォーカスアクチュエータの周波数特性を示した図であ
り、f₀は共振周波数である。低周波数領域でのアクチュ
エータの動きはほぼ一定である。又、第２図ｂでフォー
カスアクチュエータコイル18に流れる電流I_Aを直流抵抗
ＲΩにより検出し、これをアンプ19で増幅した後、L.P.
F20により低周波数領域での高さ信号を得ている。アク
チュエータの動き量は電流に比例し、アクチュエータの
ピックアップに対する動作位置が検出できると同時に、
アクチュエータと連動する対物レンズがフォーカスサー
ボによりディスクと一定距離に保たれているため、基準
となるピックアップの高さを決めておくと、その基準に
対する高さの変化がアクチュエータを流れる電流により
検出できる。さらに、アンプ19の出力は二次のLPF21と
コンパレータ22を経てマイコンに入力されているが、ａ
で示したアクチュエータの周波数特性に近い特性を二次
フィルタ21にもたせることで全周波数領域でのアクチュ
エータの動き量を検出することができ、この動き量をア
クチュエータのダイナミックレンジに対して予め設定さ
れた安全動作範囲レベルとコンパレータ22で比較し、そ
の出力をマイコンに入力して、距離制御ループと傾き制
御ループの切り替えの判断を行なっている。すなわち、
ピックアップの高速移動時には距離制御ループをONし、
通常再生時は基本的には傾き制御ループをONするがアク
チュエータの動き量が安全動作範囲を越えた場合には、
距離制御ループをONするように動作している。本実施例
では、ピックアップが高速移動時には無条件で距離制御
ループを入れる例を示したが、ディスクが短距離区間内
で非常になだらかなたわみを有する場合は高速移動時、
距離制御ループをOFFするのも有効である。また、第１
図の差動アンプ８の出力である傾き信号を第２図ｂのよ
うにマイコン等でモニターすることによりフォーカスア
クチュエータの動き量の検出と合わせてディスクのたわ
み形状に適応した、より高性能で信頼性の高い制御が実
現できる。

発明の効果 このように本発明の光ビームの傾き補正装置を搭載し
た光ディスク装置は、たわみのあるディスクに対して高
速でピックアップが移動する場合でも、移動中は距離制
御ループを入れて、フォーカスアクチュエータの動作位
置がダイナミックレンジのセンターになるようにピック
アップを制御するため、移動中にフォーカスサーボが追
従できなくなることもなく、通常再生時は本来の光ビー
ム傾き制御ループが動作するため、信頼性が非常に高く
なる。さらに本発明によれば、光ビームの傾き信号やピ
ックアップの高さ信号をマイコン等に入力して制御系を
切り替えることでディスクのたわみに対して余裕度が大
きく安定した高性能な制御が可能な光ディスク装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図a,
bは同実施例の主要部の波形図および主要部の回路図、
第３図は従来の光ビームの傾き検出の一例を示す模式
図、第４図は従来の光ビーム傾き補正装置を示すブロッ
ク図、第５図はそりディスクでフォーカスサーボが外れ
る場合の説明図である。 １……ディスク、３……ピックアップ、４……対物レン
ズ、９……高さ信号検出回路。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光ディスクに情報信号を記録或いは既に記
   録された情報信号を光ディスクから再生するため、光デ
   ィスクの信号記録面に光ビームを照射するピックアップ
   と、前記光ビームの焦点を前記光ディスクの信号記録面
   に合焦点せしめるため前記ピックアップに装着された対
   物レンズを駆動制御するフォーカスサーボ手段と、前記
   光ディスクと前記光ビームの傾きを検出する光ビームの
   傾き検出手段と、前記光ディスクの信号記録面に対して
   略垂直方向に前記ピックアップの高さと共に傾きも制御
   可能なピックアップ揺動手段と、前記フォーカスサーボ
   手段より前記ピックアップの前記光ディスクに対する垂
   直方向の位置の信号である高さ信号を検出し、前記ピッ
   クアップと前記光ディスクの距離を一定に保つよう前記
   ピックアップ揺動手段を制御するピックアップの距離制
   御手段と、前記光ビームの傾き検出手段により光ビーム
   が前記光ディスクに対して略垂直になるように前記ピッ
   クアップ揺動手段を制御するピックアップの傾き制御手
   段と、前記距離制御手段と前記傾き制御手段とを切り替
   える制御系の切り替え手段とを備え、通常再生中は、前
   記傾き制御手段を動作させ、前記ピックアップが前記光
   ディスクの任意のトラックを検索するときは、距離制御
   手段を動作させるように制御系を切り替えるように構成
   したことを特徴とする光ビームの傾き補正装置。
2. 【請求項２】光ビームの傾き検出手段の出力である傾き
   信号とピックアップの高さ信号から距離制御手段と傾き
   制御手段のいずれを動作させるかを決定する判断手段を
   備え、前記判断手段により前記制御系の切り替え手段を
   制御するように構成したことを特徴とする請求項１記載
   の光ビームの傾き補正装置。