JP4730291B2

JP4730291B2 - 光ディスク装置

Info

Publication number: JP4730291B2
Application number: JP2006341700A
Authority: JP
Inventors: 俊也斎藤
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-12-19
Also published as: JP2008152877A

Description

本発明は、光ディスクの記録再生時に光ディスクの偏重心を検出し、偏重心による影響を補正する光ディスク装置に関する。

近年、光ディスク装置では、光ディスクの高速回転が進んでいる。具体的には、パーソナルコンピュータ等の情報処理端末の高性能化に伴ってデータ転送レートの向上が求められ、これによって光ディスクの高速回転化が進んでいる。

光ディスクには、重心が中心からずれているいわゆる偏重心ディスクがある。光ディスクは光ディスク装置内においてスピンドルモータ等の回転機構によって高速回転してデータを記録再生されるが、偏重心ディスクを高速回転した場合、光ディスク装置自体に振動が生じる。したがって、光ディスクを高速回転させる光ディスク装置では、偏重心ディスクの記録再生をする際に振動が生じ、振動による影響が問題となることがある。

問題としては、例えば、光ディスク装置の振動によって、光ディスクから再生されるデータにノイズが発生したり、光ディスクからデータの再生が不能になることがある。また、光ディスク装置の振動が、光ディスク装置をドライブとして内蔵するパーソナルコンピュータの他の機構に悪影響を与えることもある。さらに偏重心によって光ディスクと光ピックアップに設けられる対物レンズとの接触によって、光ディスクが破損することもある。

このような偏重心ディスクに対し、光ディスク装置においてスピンドルモータ部に円周状のガイドとそのガイド上を転動する球体で構成した自動平衡機構を取り付けて偏重心により生じる振動を防止する技術がある。自動平衡機構を設置した場合、スピンドルモータの回転時に球体が偏重心を相殺する位置に自動的に配置され、偏重心を補正することができる。また、光ディスク装置に加速度センサを設け、偏重心ディスク回転時の振動を検出し、振動を補正して偏重心により生じる振動を防止する技術がある。

しかしながら、自動平衡機構を利用した補正は、光ディスク装置の構成が複雑になるとともに、球体と摺動摩擦の影響で偏重心のない光ディスクであっても偏重心が生じることもあり、不完全であるという問題があった。また、加速度センサを利用した補正も光ディスク装置の構成が複雑になるという問題があった。

これに対し、光ディスク装置の光ピックアップに備えるアクチュエータコイルに発生する逆起電力を感知して偏重心ディスクの回転による振動を検出する技術がある（特許文献１参照）。

一方、アクチュエータは、フォーカス制御及びトラッキング制御中には、各コイルの両端に起動電圧を加えることになるため、制御中には逆起電力が測定できない。すなわち、逆起電力とコイルに流れる信号との混同を避ける必要があり、逆起電力を測定するためには、光ピックアップのアクチュエータにおける制御を一時停止させる必要が生じる。したがって、特許文献１記載の技術を利用する場合、逆起電力の測定はポイント的な測定になり、時々の変動に追従できないという問題が生じる。
特開平１１−３２８８３６号公報

上記課題に鑑み本発明は、光ディスクの記録再生時において、光ディスクの偏重心を検出し、偏重心による影響を補正する光ディスク装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、請求項１に係る本発明は、入力される回転制御信号に従って回転される光ディスクに対し、第１波長又は第２波長のレーザ光を選択的に照射させ、データの記録再生を実行する光ディスク装置であって、前記第１波長に対応する第１対物レンズと、前記第１対物レンズを制御する第１アクチュエータと、前記第２波長に対応する第２対物レンズと、前記第２対物レンズを制御する第２アクチュエータと、前記第１波長のレーザ光を用いて記録又は再生が実行される際、前記第２アクチュエータで発生する逆起電力に基づいて、回転制御信号を生成し出力する第１制御回路と、前記第２波長のレーザ光を用いて記録又は再生が実行される際、前記第１アクチュエータで発生する逆起電力に基づいて、回転制御信号を生成し出力する第２制御回路と、前記第１制御回路が出力する回転制御信号、または前記第２制御回路が出力する回転制御信号に基づいて、前記光ディスクを回転するディスク回転機構とを備えることを特徴としている。

本発明では、光ディスク装置における光ディスクの記録再生時に光ディスクの偏重心を検出し、偏重心による影響を補正することができる。

以下に、図１乃至図３を参照しながら本発明の最良の実施形態に係る光ディスク装置１について説明する。本発明の最良の実施形態に係る光ディスク装置１は、入力される回転制御信号に従って回転される光ディスクに対し、第１波長又は第２波長のレーザ光を選択的に照射させ、データの記録再生を実行する。

第１波長と第２波長とは異なる波長であり、例えば第１波長は650nm（DVD規格）、第２波長は405nm（BD規格、HD DVD規格）である。

光ディスク装置１は、図１に示すように、第１波長のレーザ光に対応する第１対物レンズ２０ａと、入力される第１制御信号に従って第１対物レンズを制御する第１アクチュエータを構成する第１フォーカスコイル２２ａ及び第１トラッキングコイル２３ａと、第２波長のレーザ光に対応する第２対物レンズ２０ｂと、入力される第２制御信号に従って第２対物レンズを制御する第２アクチュエータを構成する第２フォーカスコイル２２ｂ及び第２トラッキングコイル２３ｂとを有する光ピックアップ１０を備えている。

また光ディスク装置１は、第１波長のレーザ光Ｌを用いて記録又は再生が実行される際、第２フォーカスコイル２２ｂ及び第２トラッキングコイル２３ｂで発生する逆起電力を入力し、第１対物レンズ２０ａを制御する第１制御信号を生成し出力するとともに、光ディスクＤを回転させる回転制御信号を生成し出力する第１制御回路を構成する第１フォーカス制御回路４０ａ及び第１トラッキング制御回路５０ａを備えている。

さらに光ディスク装置１は、第２波長のレーザ光Ｌを用いて記録又は再生が実行される際、第１フォーカスコイル２２ａ及び第１トラッキングコイル２３ａで発生する逆起電力を入力し、第２対物レンズ２０ｂを制御する第２制御信号を生成し出力するとともに、光ディスクＤを回転させる回転制御信号を生成し出力する第２制御回路を構成する第２フォーカス制御回路４０ｂ及び第２トラッキング制御回路５０ｂを備えている。

光ディスク装置１は、図２の概略図に示すように、ベース６０上にディスク回転機構７０を備えている。ディスク回転機構７０は、例えばスピンドルモータであって、ディスク装填部８０に装填された光ディスクＤを回転させる。また、光ディスク装置１は、光ディスクＤへのデータの記録や光ディスクＤに記憶されるデータの再生を行う光ピックアップ１０を備えている。

光ピックアップ１０内には、図１に示すように、半導体レーザ光源１１、コリメータレンズ１２、回折格子１３、ビームスプリッタ１４、モニタ用集光レンズ１５、モニタ用光検出器１６、立ち上げミラー１７、液晶素子１８、１／４波長板１９、対物レンズ２０ａ，２０ｂ、レンズホルダ２１ａ，２１ｂ、フォーカスコイル２２ａ，２２ｂ、トラッキングコイル２３ａ，２３ｂ、検出レンズ２４、シリンドリカルレンズ２５、及び多分割受光検出器２６が内蔵されている。

半導体レーザ光源１１から出射したレーザ光Ｌは、コリメータレンズ１２により平行光に変換された後に、回折格子１３及びビームスプリッタ１４を介して立ち上げミラー１７により光路を９０°曲げられ、球面収差を補正する液晶素子１８と１／４波長板１９とを順に経由して、第１対物レンズ２０ａ又は第２対物レンズ２０ｂに入力される。

光ピックアップ１０では、図１及び図３の概略図に示すように、第１対物レンズ２０ａを有する第１可動部２００ａと、第２対物レンズ２０ｂを有する第２可動部２００ｂとを備えている。各可動部２００ａ，２００ｂの構成は図３に示すように同一であるが、対物レンズ２０ａ，２０ｂが異なる。光ピックアップ１０では、半導体レーザ光源１１は複数の光源から構成されており、複数の異なる波長のレーザ光を出射することができる。光ピックアップ１０では、半導体レーザ光源１１から出射されるレーザ光の波長に応じて、可動部２００ａ，２００ｂが移動し、第１対物レンズ２０ａ又は第２対物レンズ２０ｂのいずれかに切り替えて記録再生が行われる。

具体的には、光ピックアップ１０では、半導体レーザ光源１１から第１波長のレーザ光が出射した場合に第１対物レンズ２０ａが利用され、半導体レーザ光源１１から第２波長のレーザ光が出射した場合に第２対物レンズ２０ｂが利用される。以下の説明では、第１波長のレーザ光は、赤色レーザであって、第２波長のレーザ光は、青色レーザであるとして説明する。

図２及び図３に示すように、第１対物レンズ２０ａは第１レンズホルダ２１ａに取り付けられているが、第１レンズホルダ２１ａには、第１対物レンズ２０ａとともに、第１フォーカスコイル２２ａと第１トラッキングコイル２３ａとが取り付けられている。同様に、第２対物レンズ２０ｂは第２レンズホルダ２１ｂに取り付けられており、第２レンズホルダ２１ｂには、第２対物レンズ２０ｂとともに、第２フォーカスコイル２２ｂと第２トラッキングコイル２３ｂとが取り付けられている。

レンズホルダ２１ａ，２１ｂは、図３に示すようにそれぞれワイヤ２６ａ，２６ｂによって支持されている。レンズホルダ２１ａ，２１ｂが、フォーカスコイル２２ａ，２２ｂ、マグネット２４ａ，２４ｂ及びヨーク２５ａ，２５ｂによって制御されることで、対物レンズ２０ａ，２０ｂに対するフォーカス制御及びトラッキング制御が行われる。

光ピックアップ１０では、対物レンズ２０ａ，２０ｂが備えられるレンズホルダ２１ａ，２１ｂがワイヤに支持されており、ベース６０の振動によってレンズホルダ２１ａ，２１ｂを含む可動部２００ａ，２００ｂも振動する。したがって、ディスク装填部８０に偏重心ディスクが装填されて回転されたときに振動が生じると、ベース６０が振動するとともに、ベース６０の振動に起因してレンズホルダ２１ａ，２１ｂも振動する。また、レンズホルダ２１ａ，２１ｂが振動すると、フォーカス制御及びトラッキング制御のためにレンズホルダ２１ａ，２１ｂ設けられているコイル２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂと、ヨーク及びマグネットからなる磁気回路に相対的振動が発生し、これによってコイルには運動速度に比例した逆起電力が生じる。光ディスク装置１では、コイルに生じる逆起電力を利用すれば、光ディスクの偏重心の有無に加え、偏重心の度合いを求めることができる。

第１対物レンズ２０ａに対するフォーカス制御は、フォーカスコイル２２ａによって、第１フォーカス制御回路４０ａから出力されるフォーカス制御信号に基づいて行われる。また、第１対物レンズ２０ａに対するトラッキング制御は、第１トラッキングコイル２３ａによって、第１トラッキング制御回路５０ａから出力されるフォーカス制御信号に基づいて行われる。

ここで、第１対物レンズ２０ａにおいてフォーカス移動又はトラッキング移動がされている際に第２フォーカスコイル２２ｂにおいて発生される逆起電力は、第１フォーカス制御回路４０ａに入力され、第２トラッキングコイル２３ｂにおいて発生される逆起電力は、第１トラッキング制御回路５０ａに入力される。各コイル２２ｂ，２３ｂには、発生した逆起電力を検出する検出手段が接続されており、検出手段で検出された逆起電力が制御回路４０ａ，５０ａに入力される。

第１フォーカス制御回路４０ａは、第１対物レンズ２０ａに対するフォーカス制御に伴って第２フォーカスコイル２２ｂで発生する逆起電力を入力し、回転制御信号を生成し、ディスク回転機構７０に回転制御信号を出力する。また、第１フォーカス制御回路４０ａは、第１対物レンズ２０ａのフォーカス制御を実行するフォーカス制御信号を生成し、第１フォーカスコイル２２ａに出力する。

第１トラッキング制御回路５０ａは、第１対物レンズ２０ａに対するトラッキング制御に伴って第２トラッキングコイル２３ｂで発生する逆起電力を入力し、回転制御信号を生成し、ディスク回転機構７０に回転制御信号を出力する。また、第１トラッキング制御回路５０ａは、第１対物レンズ２０ａのトラッキング制御を実行するトラッキング制御信号を生成し、第１トラッキングコイル２３ａに出力する。

第２対物レンズ２０ｂに対するフォーカス制御は、第２フォーカスコイル２２ｂによって、第２フォーカス制御回路４０ｂから出力されるフォーカス制御信号に基づいて行われる。また、第２対物レンズ２０ｂに対するトラッキング制御は、第２トラッキングコイル２３ｂによって、第２トラッキング制御回路５０ｂから出力されるフォーカス制御信号に基づいて行われる。

ここで、第２対物レンズ２０ｂにおいてフォーカス移動又はトラッキング移動がされている際、第１フォーカスコイル２２ａにおいて発生される逆起電力は、第２フォーカス制御回路４０ｂに入力され、第１トラッキングコイル２３ａにおいて発生される逆起電力は、第２トラッキング制御回路５０ｂに入力される。各コイル２２ａ，２３ａには、発生した逆起電力を検出する検出手段が接続されており、検出手段で検出された逆起電力が制御回路４０ｂ，５０ｂに入力される。

第２フォーカス制御回路４０ｂは、第２対物レンズ２０ｂに対するフォーカス制御に伴って第１フォーカスコイル２２ａで発生する逆起電力を入力し、回転制御信号を生成し、ディスク回転機構７０に回転制御信号を出力する。また、第２フォーカス制御回路４０ｂは、第２対物レンズ２０ｂのフォーカス制御を制御するフォーカス制御信号を生成し、第２フォーカスコイル２２ｂに出力する。

第２トラッキング制御回路５０ｂは、第２対物レンズ２０ｂに対するトラッキング制御に伴って第１トラッキングコイル２３ａで発生する逆起電力を入力し、回転制御信号を生成し、ディスク回転機構７０に回転制御信号を出力する。また、第２トラッキング制御回路５０ｂは、第２対物レンズ２０ｂのトラッキング制御を実行するトラッキング制御信号を生成し、第２トラッキングコイル２２ｂに出力する。

このように、制御回路４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂは、入力される逆起電力の振幅の平均を算出し、ディスク回転機構７０に回転制御信号を出力する。このとき制御回路４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂは、算出された振幅が予め定められる基準値を超えた場合、ディスク装填部８０に装填された光ディスクＤは偏重心の大きい光ディスクと判定し、振動を防止するため、ディスク回転数を所定数以下にするような回転制御信号を出力する。制御回路４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂは、例えば、算出された振幅によって、回転数を決めてもよい。

また、制御回路４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂは、振幅が予め定められる基準値を超えた場合、コイル２２ａ，２３ｂにそれぞれ制御信号を出力し、対物レンズ２０ａの光ディスクＤへの接触による光ディスクＤの破損を防止する。

次に、上述した光ディスク装置１において、電源が立ち上げられ、偏重心が補正される場合の処理について、図４に示すフローチャートを用いて説明する。

ディスク装填部８０に光ディスクＤが装填されて電源が立ち上げられると、装填された光ディスクＤが第１対物レンズ２０ａに対応した光ディスクであるか、すなわち赤色レーザで記録再生がされるディスクであるか否かが判定される（Ｓ１）。

赤色レーザで記録再生されるディスクであるとき（Ｓ１でＹＥＳ）、ＣＰＵ（図示せず）によってディスク回転機構７０に回転制御信号が出力され、光ディスクＤが回転されるとともに、回転時に第２アクチュエータ（第２フォーカスコイル２２ａ，第２トラッキングコイル２３ｂ）で発生した逆起電力が第１制御回路４０ａ，５０ａに入力される（Ｓ２）。

その後、制御回路４０ａ，５０ａは入力された逆起電力によって偏重心に対応した第１制御信号及び回転制御信号を生成し、第１制御信号を第１アクチュエータ（第１フォーカスコイル２２，第１トラッキングコイル２３ａ）に、回転制御信号をディスク回転機構７０にそれぞれ出力する（Ｓ３）。第１制御信号とは、第１フォーカスコイル２２ａを制御する制御信号及び第１トラッキングコイル２３ａを制御する制御信号であり、偏重心に対応した第１制御信号とは、偏重心ディスクである場合、光ディスクＤと第１対物レンズ２０ａとの接触を防止するように第１可動部２００ａを可動させるようにフォーカス制御及びトラッキング制御する信号である。また、偏重心に対応した回転制御信号とは、偏重心ディスクである場合、振動を防止するために光ディスクＤの回転数を高速回転の場合よりも減少した信号である。

第１アクチュエータ（第１フォーカスコイル２２，第１トラッキングコイル２３ａ）は、入力された制御信号に従って、第１レンズホルダ２１ａを制御し、ディスク回転機構７０は、入力された回転制御信号に従って、光ディスクＤを回転制御する（Ｓ４）。

一方、装填された光ディスクＤが青色レーザで記録再生されるディスクであるとき（Ｓ１でＮＯ）、第１アクチュエータ（第１フォーカスコイル２２，第１トラッキングコイル２３ａ）で発生した逆起電力が第２制御回路４０ｂ，５０ｂに入力される（Ｓ５）。

その後、制御回路４０ｂ，５０ｂは入力された逆起電力によって偏重心に対応した第２制御信号及び回転制御信号を生成し、第２制御信号を第２アクチュエータ（第２コイルフォーカス２２ａ，第２トラッキングコイル２３ｂ）に、回転制御信号をディスク回転機構７０に出力する（Ｓ６）。第２制御信号とは、第２のフォーカスコイル２２ｂを制御する制御信号及び第２のトラッキングコイル２３ｂを制御する制御信号であり、偏重心に対応した第２制御信号とは、偏重心ディスクである場合、光ディスクＤと第２対物レンズ２０ｂとの接触を防止するように第２可動部２００ｂを可動させるようにフォーカス制御及びトラッキング制御する信号である。

第２アクチュエータ（第２コイルフォーカス２２ａ，第２トラッキングコイル２３ｂ）では、入力された制御信号に従って、第２レンズホルダ２１ｂを制御し、ディスク回転機構７０は、入力された回転制御信号に従って、光ディスクＤを回転制御する（Ｓ７）。

上述したように、本発明の最良の実施形態に係る光ディスク装置１においては、制御回路４０ａ，４０ｂ，５０ａ，５０ｂは入力される逆起電力に従って生成された制御信号を生成し、ディスク回転機構７０は、逆起電力すなわち偏重心の度合いに応じてディスク回転数を下げることによって、振動の低減を図ることができる。

なお、光ディスク装置１で装填された光ディスクの種類及び記録内容に応じて偏重心の検出を行うように設定したとき、オーディオディスク等の低速回転の光ディスクに対しては図４を用いて説明したような偏重心の検出及び補正処理を行わずに起動時間を短縮することができる。

本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の最良の実施形態に係る光ディスク装置を説明する図である。本発明の最良の実施形態に係る光ディスク装置の概略図である。本発明の最良の実施形態に係る光ディスク装置の可動部を説明する図である。本発明の最良の実施形態に係る光ディスク装置における光ディスクの偏重心の補正処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１…光ディスク装置
１０…光ピックアップ
１１…半導体レーザ光源
１２…コリメータレンズ
１３…回折格子
１４…ビームスプリッタ
１５…モニタ用集光レンズ
１６…モニタ用光検出器
１７…ミラー
１８…液晶素子
１９…波長板
２０ａ…第１対物レンズ
２０ｂ…第２対物レンズ
２１ａ…第１レンズホルダ
２１ｂ…第２レンズホルダ
２２ａ…第１フォーカスコイル（第１アクチュエータ）
２２ｂ…第２フォーカスコイル（第２アクチュエータ）
２３ａ…第１トラッキングコイル（第１アクチュエータ）
２３ｂ…第２トラッキングコイル（第２アクチュエータ）
２４…検出レンズ
２５…シリンドリカルレンズ
２６…多分割受光検出器
４０ａ…第１フォーカス制御回路（第１制御回路）
４０ｂ…第２フォーカス制御回路（第２制御回路）
５０ａ…第１トラッキング制御回路（第１制御回路）
５０ｂ…第２トラッキング制御回路（第２制御回路）
６０…ベース
７０…ディスク回転機構
８０…ディスク装填部

Claims

入力される回転制御信号に従って回転される光ディスクに対し、第１波長又は第２波長のレーザ光を選択的に照射させ、データの記録再生を実行する光ディスク装置であって、
前記第１波長に対応する第１対物レンズと、
前記第１対物レンズを制御する第１アクチュエータと、
前記第２波長に対応する第２対物レンズと、
前記第２対物レンズを制御する第２アクチュエータと、
前記第１波長のレーザ光を用いて記録又は再生が実行される際、前記第２アクチュエータで発生する逆起電力に基づいて、回転制御信号を生成し出力する第１制御回路と、
前記第２波長のレーザ光を用いて記録又は再生が実行される際、前記第１アクチュエータで発生する逆起電力に基づいて、回転制御信号を生成し出力する第２制御回路と、
前記第１制御回路が出力する回転制御信号、または前記第２制御回路が出力する回転制御信号に基づいて、前記光ディスクを回転するディスク回転機構と
を備えることを特徴とする光ディスク装置。