JPH05109086A - 光デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ピックアップのシ−ク動作時に於いて、対
物レンズを支持する弾性体の振動を、望ましくは該弾性
体の移動速度に応じて、簡易な機構で抑制することによ
り、目標トラックへのビ−ムの移動を、速やか、且つ、
正確に行う。 【構成】 トラッキング用のエラ−信号の生成手段と、
シ−ク制御機構と、弾性体に支持された対物レンズをエ
ラ−信号に基づいて変位させるトラッキング制御機構と
を有し、シ−ク動作時に於いて、前記エラ−信号を前記
弾性体の振動に対応する周波数成分を分離するフィルタ
へ送り、該分離された信号によりトラッキングコイルへ
の給電を制御して前記弾性体の振動を抑制する光ディス
ク装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスク装置に関す
る。詳しくは、光ピックアップの移動（＝シ−ク動作）
時の加速・減速により、対物レンズを支持している弾性
体に発生する振動を、低減する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より提供されている光ディスク装置
は、少なくとも、シ−ク制御機構とトラッキング制御機
構とを有する。

【０００３】シ−ク制御機構は、レ−ザビ−ムを目標ト
ラックへ移動させるための移動制御信号に応じて、光ピ
ックアップ（＝可動部材）を光ディスクの半径方向へ移
動させて（＝粗検索）、レ−ザビ−ムを目標トラックに
引き込む機構である。なお、上記の移動制御信号は、例
えば、光ディスク上のアドレス情報より検出される現在
位置情報、目標位置情報等に基づいて、生成される。

【０００４】トラッキング制御機構は、弾性体を介して
光ピックアップに支持された対物レンズ（＝光学素子）
を、その近傍のコイル（＝トラッキングコイル）の磁気
力で変位させてトラッキングさせる機構である。トラッ
キングとは、上記の対物レンズを介して光ディスクの情
報記録面に照射されるレ−ザビ−ムを、該光ディスクの
トラックに追従させることである。なお、一般に、トラ
ッキング制御機構により、微検索（＝光ピックアップを
光ディスクの半径方向へ微小距離移動させる検索動作）
も行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記の対物レンズは、
弾性体により支持されて光ピックアップに搭載されてい
る。このため、前記シ−ク動作のための加速・減速によ
り、上記対物レンズを支持する弾性体に振動が発生して
該対物レンズが変位し、その分、レ−ザビ−ムの目標ト
ラックへの引込みが遅れるという問題がある。また、上
記の如く対物レンズが変位する結果、光ディスクのアド
レスリ−ドのタイミングによっては、ずれたアドレス値
を認識する場合もあり、その場合には、位置出しが不正
確になるという問題もある。

【０００６】上記の問題を解決するため、前記シ−ク動
作の期間中に渡り、前記トラッキングコイルの給電を一
定値に制御して、該トラッキングコイルの磁気力によっ
て前記対物レンズを拘束する方式が提案されている。し
かし、この方式では、上記の拘束を解除した時に、前記
弾性体のバネ力により振動が発生して、レ−ザビ−ムの
目標トラックへの引込みが遅れる。

【０００７】また、前記の問題を解決するための他の方
式として、前記対物レンズの変位を検出して、その検出
値に応じて該対物レンズの位置を補正する方式が提案さ
れている（電子通信学会技報ＭＲ８６−３４）。しか
し、この方式では、上記対物レンズの変位を検出するた
めの特別の機構を要する。このため、光ピックアップが
大型化してシ−ク制御機構が複雑化し、また、コスト的
にも不利である。

【０００８】また、前記の問題を解決するための他の方
式として、特開平1-130367号公報又は特開平1-130368号
公報に記載の方式、或いは、特開昭59-165278 号公報に
記載の方式等も、提案されている。しかし、これらの方
式は、基本的にオ−プンル−プ方式の制御であるため、
あらゆる状況に於いて、十分に効果を発揮するというこ
とはできない。

【０００９】本発明は、かかる事情に鑑みたものであ
り、光ピックアップに搭載される部品点数の増大を招く
ことなく、前記シ−ク動作時における前記対物レンズの
振動を抑制して、高速、且つ、正確なシ−ク動作を可能
とすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、光ディスクか
ら反射されるレ−ザビ−ムに基づいてトラッキング用の
エラ−信号を生成するエラ−信号生成手段と、弾性体に
支持されて可動部材に搭載された光学素子を前記エラ−
信号に応じてコイルの磁気力で変位させることにより該
光学素子を介して照射されるレ−ザビ−ムを光ディスク
のトラックに追従させるトラッキング制御機構と、レ−
ザビ−ムを目標トラックへ移動させるための移動制御信
号に応じて前記可動部材を光ディスクの半径方向へ移動
させるシ−ク制御機構と、前記エラ−信号から前記弾性
体の振動に略対応する周波数領域の成分を分離するフィ
ルタ手段と、前記トラッキング制御機構側へ送られる前
記エラ−信号を前記シ−ク制御機構により実行される前
記可動部材の移動時に前記フィルタ手段側へ切り換える
スイッチング手段と、前記フィルタ手段により分離され
る前記周波数領域の成分に基づいて前記コイルの給電を
制御する信号を生成して前記トラッキング制御機構へ送
信することにより前記弾性体の振動を抑制させる振動制
御手段と、を有する光ディスク装置である。

【００１１】上記光学素子は、いわゆる対物レンズであ
る。即ち、少なくとも１枚のレンズを構成部材とする凸
レンズ機構である。上記可動部材は、シ−ク動作時に一
体的に移動される部材であり、例えば、光ピックアップ
である。なお、レ−ザダイオ−ド等の光学系（但し、対
物レンズを除く）が固定されており、トラッキング制御
機構（及び、フォ−カシング制御機構）のアクチュエ−
タのみがシ−ク動作時に移動される方式の場合には、該
アクチュエ−タが上記可動部材に該当する。

【００１２】前記エラ−信号を前記フィルタ手段側へ送
り、該フィルタ手段からの出力に基づき、前記振動制御
手段に於いて前記の如く給電制御信号を生成する処理
は、シ−ク動作の全期間に渡って行ってもよく、また、
シ−ク動作開始時及び終了時のように、前記弾性体の振
動の著しい時期にのみ行ってもよい。

【００１３】また、請求項２に記載のように、前記可動
部材の移動速度を検出するための手段を具備させ、前記
フィルタ手段を、検出される移動速度に応じて、分離す
べき周波数領域を変化させるように構成してもよい。ま
た、請求項３に記載のように、光ディスクのトラックと
該光ディスクに照射されるレ−ザビ−ムとの相対速度を
検出するための手段を具備させ、前記フィルタ手段を、
検出される前記相対速度に応じて分離すべき周波数領域
を変化させるように構成してもよい。

【００１４】

【作用】前記シ−ク制御機構により、前記可動部材の移
動が開始されると、同時に、前記エラ−信号の送り先
が、前記スイッチング手段により、前記トラッキング制
御機構側から前記フィルタ手段側へ切り換えられる。こ
れにより、前記フィルタ手段で分離される周波数成分
が、前記振動制御手段へ入力され始める。

【００１５】前記周波数成分は、前記弾性体の振動に対
応する周波数領域の信号である。換言すれば、レ−ザビ
−ムが光ディスクのトラックを横切ることで生成される
高周波成分、光ディスク面の傾きにより生成される低周
波のオフセット分は、前記フィルタ手段によってカット
される。なお、分離される成分の周波数帯は、請求項２
の構成の場合には、前記可動部材の移動速度に応じて調
整される。また、請求項３の構成の場合には、レ−ザビ
−ムとトラックとの相対速度に応じて調整される。

【００１６】前記振動制御手段は、前記フィルタ手段か
ら入力される信号を処理し、前記コイルの給電を制御す
る信号を生成して前記トラッキング制御機構へ出力す
る。換言すれば、前記コイルから発生する磁気力によっ
て前記弾性体の振動を相殺するような給電制御信号を生
成して、出力する。これにより、前記弾性体に支持され
た前記対物レンズの振動が抑制される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は実
施例にかかる光ディスク装置の光ピックアップに関連す
る部分の回路構成を示す説明図であり、図２は図１の
『トラッキング信号のオフセット成分検出回路（周波数
可変フィルタ）4』の詳細を示す回路図である。また、
図３は上記装置におけるエラ−信号（＝トラッキングエ
ラ−信号）の生成方法の原理の説明図であり、図４は上
記装置にて生成されるエラ−信号と該エラ−信号から分
離される信号等の波形図である。

【００１８】(1) 動作の概略 図１に示すように、本実施例装置では、トラッキング誤
差検出回路（エラ−信号生成回路）19にてエラ−信号b
を生成し、これを、ＣＰＵ32からの制御信号に応じて切
換制御されるスイッチ31により、位相補償回路52側、又
は、周波数フィルタ4 側へ、送り出している。

【００１９】即ち、トラッキング制御時には、スイッチ
31は、接点B へ切り換えられる。この場合には、前記エ
ラ−信号b は、直接、位相補償回路52へ送られて、該位
相補償回路52で位相補償された後、トラッキングコイル
駆動回路51へ送られる。これにより、前述のトラッキン
グ制御が実行される。

【００２０】一方、シ−ク制御時には、スイッチ31は、
接点A へ切り換えられる。即ち、前記エラ−信号b は、
周波数フィルタ4 で弾性体14の振動数に略対応する周波
数領域の成分を分離され、該分離された成分c が、位相
補償回路52を経て、トラッキングコイル駆動回路5 へ送
られる。これにより、弾性体14の振動を抑制するよう
に、トラッキングコイル16が駆動制御される。

【００２１】(2) 機構の説明 光ピックアップ（＝可動部材）1 は、アクチュエ−タ部
11と、光学ブロック12とから構成され、アクチュエ−タ
部11には、トラッキング制御機構、及び、フォ−カシン
グ制御機構が搭載されている。ここでは、フォ−カシン
グ制御機構についての説明は省略する。また、光学ブロ
ック12には、レ−ザダイオ−ド、コリメ−タレンズ、光
アイソレ−タ等の光学素子（但し、対物レンズ機構を除
く）が搭載されている。

【００２２】光ピックアップ1 の下部には、シ−ク制御
機構の構成部材であるリニアモ−タ2 が配設されてお
り、該リニアモ−タ2 によって、光ピックアップ1 は、
光ディスク9 の半径方向へ移動される。なお、移動は、
リニアモ−タ制御回路55からの移動制御信号に応じて実
行される。

【００２３】上記の移動制御信号を生成するために、光
ピックアップ1 には、現在位置及び移動速度を検出する
ためのリニアエンコ−ダ21が配設されている。即ち、リ
ニアエンコ−ダ21の主スケ−ル21a が図示の如く光ピッ
クアップ1 に固定され、さらに、該主スケ−ル21a の移
動を検出するための検出部21b が図示の如く配設されて
いる。該検出部21b により検出される信号e がリニアモ
−タ制御回路55に入力され、これに基づき、前記の移動
制御信号が生成される。

【００２４】なお、リニアモ−タ制御回路55には、図示
の如く、トラッキング誤差検出回路19からのエラ−信号
b も入力される。これは、微小距離の移動が、リニアエ
ンコ−ダ21からの検出信号e ではなく、光ディスクのト
ラックを横切ることにより生成される上記エラ−信号b
に基づいて制御されるためである。

【００２５】一方、前記トラッキング制御機構は、弾性
体（バネ，ワイア等）14を介してアクチュエ−タ部11に
支持された対物レンズ（＝光学素子）15を有し、該対物
レンズ15の近傍には、トラッキングコイル16及びマグネ
ット17が配設されている。即ち、対物レンズ15は、トラ
ッキングコイル16及びマグネット17の磁気力により変位
されるように構成されている。トラッキングコイル16へ
の給電は、トラッキングコイル駆動回路51により行われ
る。なお、上記トラッキングコイル駆動回路51は、前述
のように、トラッキング制御時には、前記エラ−信号b
に基づいて制御され、また、シ−ク制御時には、前記エ
ラ−信号bからフィルタ4 で分離された信号c に基づい
て制御される。

【００２６】(3) 信号の説明 前記エラ−信号b は、図３の如く生成される。即ち、光
ディスク9で回折された反射光は、対物レンズ15から、
図示しない光学系（光アイソレ−タ，集光レンズ等）を
経て２分割フォトダイオ−ド18へ導かれる。該２分割フ
ォトダイオ−ド18での検出結果の信号a （図１参照）
が、トラッキング誤差検出回路（エラ−信号生成回路）
19へ入力されて処理され、エラ−信号b とされる。

【００２７】光ピックアップ1 の移動時（シ−ク動作
時：図４の(4)参照）に於いて、エラ−信号b には、弾
性体14の振動に対応する周波数成分（一次共振周波数）
c が重畳されている（図４の(2) 参照）。これは、シ−
ク動作時の加速・減速によって弾性体14が自由振動し、
これにより、該弾性体14に支持されている対物レンズ15
も、上記周波数で振動するためである。なお、加速時
（左端寄り）、及び、減速時（右端寄り）のエラ−信号
b の周波数は、トラックを横切る速度が小さいため、図
４の(1),(2) に示すように、定速度時（中間部分）の周
波数よりも、小さい。

【００２８】前記信号b から前記信号c を分離するため
の回路であるトラッキング信号のオフセット成分検出回
路（周波数フィルタ）4 は、図２の如く、電流可変型の
フィルタとして構成されている。また、周波数フィルタ
4 には、前記エラ−信号b とともに、速度演算回路25か
らの信号f も入力されている。

【００２９】これは、加速時・減速時のエラ−信号b の
周波数が、前述のように、定速度時の周波数よりも小さ
いため、速度演算回路25からの信号f に基づいて図２の
如き電流可変型のフィルタを構成することにより、前記
信号c を、微細な凹凸の無い綺麗な信号として得るため
であり、これにより、加速時・減速時にも、前記弾性体
14の振動を十分に抑制することが可能となる。なお、図
２に於いて、 ｉ＝（（ＶV −ＶBE）＋Ｖ）／Ｒ2 の関係が成り立ち、前述の電流可変型フィルタが構成さ
れる。

【００３０】また、上記速度演算回路25は、エラ−信号
ｂに基づき、又は、リニアエンコ−ダ21の検出信号e に
基づいて、前記の信号f を生成している。上記エラ−信
号ｂに基づいた場合には、上記信号f として、レ−ザビ
−ムと光ディスクのトラックとの相対速度信号が生成さ
れる。また、上記検出信号e に基づいた場合には、上記
信号f として、光ピックアップの粗動速度信号が生成さ
れる。

【００３１】こうして、図２の回路4 により、レ−ザビ
−ムがトラックを横切ることに起因する高周波成分（＝
エラ−信号b)、及び、光ディスク面の傾きに起因する低
周波のオフセット成分（図８の信号d 参照）が、カット
される。また、上記の周波数フィルタ4 により分離され
る信号c の周波数領域は、ここでは、２０〜６０Ｈｚ程
度である。

【００３２】なお、図８は、光ディスク9 が傾いた場合
（図７の破線参照）に、トラッキングエラ−信号b に、
低周波（１０Ｈｚ程度）のオフセットd が重畳される様
子を示し、図６は、対物レンズ15の光軸が、二分割フォ
トダイオ−ド18の中心に対してずれた場合に、直流オフ
セットΔが発生する様子を示す。また、図５は、対物レ
ンズ15の移動量（μｍ）と、中点ズレ（％）との関係
を、光ディスクの種類に対応させて示す図である。ここ
に、中点ズレＴＥＤＦは、 ＴＥＤＦ＝Δ／α （αは、トラッキングエラ−信号
の振幅） として定義される。

【００３３】(4) 実施例の変形等 上述の実施例では、弾性体14の振動を抑制するための制
御を、シ−ク制御の全期間に渡り実行しているが、これ
は、対物レンズの前記の振動の著しい期間、例えば、加
速時及び減速時に限定してもよいまた、図５に示すよう
に、光ディスクの種類により、レンズ移動量に対する中
点ズレが異なるため、同一のドライブによって異種のデ
ィスクを駆動する装置では、ディスクの種類に対応して
駆動信号を切り換えるとよい。また、本発明は、各種の
光ディスク装置、例えば、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、追記型
光ディスク、書換型光ディスク等の記録・再生装置に適
用できる。

【００３４】

【発明の効果】以上、本発明は、シ−ク動作時に於い
て、対物レンズの振動に起因する周波数成分をトラッキ
ングエラ−信号から分離し、これに基づいて対物レンズ
変位用のトラッキングコイルを駆動制御することによ
り、対物レンズの振動を相殺するようにした光ディスク
装置である。

【００３５】本発明によると、光ディスク装置に機械的
な変更を加えることなく、即ち、部品点数を増大させる
ことなく、光ピックアップの対物レンズの振動を適切に
抑制することができる。このため、シ−ク動作、及び、
トラック引込みを、高速、且つ、正確に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例にかかる光ディスク装置の光ピックアッ
プに関連する部分の回路構成を示す説明図である。

【図２】図１の周波数フィルタ4 の回路構成図である。

【図３】上記装置におけるトラッキングエラ−信号の生
成方法の説明図である。

【図４】シ−ク動作時におけるエラ−信号、フィルタに
よりエラ−信号から分離される信号等の波形図である。

【図５】対物レンズ15の移動量（μｍ）と中点ズレ
（％）との関係を、光ディスクの種類毎に示す特性図で
ある。

【図６】トラッキングエラ−信号と、直流オフセットΔ
の発生したトラッキングエラ−信号の波形図である。

【図７】光ディスクの情報記録面が、光ピックアップに
対して傾いた様子を示す説明図である。

【図８】光ディスクの情報記録面が光ピックアップに対
して傾くことにより低周波成分の重畳されたトラッキン
グエラ−信号の波形図である。

【符号の説明】

1 光ピックアップ, 11 アクチュエ−タ, 12 光
学ブロック,14 弾性体, 15 対物レンズ, 16 ト
ラッキングコイル,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 直之 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクから反射されるレ−ザビ−ム
   に基づき、トラッキング用のエラ−信号を生成するエラ
   −信号生成手段と、 弾性体に支持されて可動部材に搭載された光学素子を、
   前記エラ−信号に応じてコイルの磁気力で変位させるこ
   とにより、該光学素子を介して照射されるレ−ザビ−ム
   を光ディスクのトラックに追従させるトラッキング制御
   機構と、 レ−ザビ−ムを目標トラックへ移動させるための移動制
   御信号に応じて、前記可動部材を光ディスクの半径方向
   へ移動させるシ−ク制御機構と、 前記エラ−信号から、前記弾性体の振動に略対応する周
   波数領域の成分を分離するフィルタ手段と、 前記トラッキング制御機構側へ送られる前記エラ−信号
   を、前記シ−ク制御機構により実行される前記可動部材
   の移動時に、前記フィルタ手段側へ切り換えるスイッチ
   ング手段と、 前記フィルタ手段により分離される前記周波数領域の成
   分に基づき、前記コイルの給電を制御する信号を生成し
   て前記トラッキング制御機構へ送信することにより、前
   記弾性体の振動を抑制させる振動制御手段と、 を有する光ディスク装置。
2. 【請求項２】 請求項１に於いて、 前記可動部材の移動速度を検出する速度検出手段を備
   え、 前記フィルタ手段は、前記速度検出手段により検出され
   る前記可動部材の移動速度に応じて、分離すべき周波数
   領域を変化させる、 光ディスク装置。
3. 【請求項３】 請求項１に於いて、 光ディスクのトラックと該光ディスクに照射されるレ−
   ザビ−ムとの相対速度を検出する相対速度検出手段を備
   え、 前記フィルタ手段は、前記相対速度検出手段により検出
   される前記相対速度に応じて、分離すべき周波数領域を
   変化させる、 光ディスク装置。