JPH0935292A - 光ディスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速アクセスを可能にする光ディスク装置を
提供する。 【構成】 光ヘッド20のトラッキングコイル17に電流を
供給して、光ヘッドに弾性的に支持された対物レンズ４
の集光する光スポット６を光ディスク５のトラックに一
致させるトラッキング制御回路11と、光ヘッドを光ディ
スクの半径方向に移動するトラバースモータ21とを備え
る光ディスク装置において、光ヘッドをトラバースモー
タにより光ディスクの所望の半径位置にシークする際、
トラッキングコイル17とトラッキング制御回路11との接
続を開放し、トラッキングコイル17に、信号発生回路26
からシーク時の光ヘッドと対物レンズとの相対変位を抑
制する電流を通電するように構成している。シーク時の
光ヘッドと対物レンズとの相対変位が抑えられ、トラバ
ースモータが停止した後の対物レンズの減衰自由振動に
おける最大振幅が小さくなり、対物レンズの整定時間が
短くなる。従って、アクセス完了までの時間を短縮する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光ディスクに対して情
報の記録、再生、消去を行なう光ディスク装置に関し、
特に、光ディスクへの高速アクセスを可能にしたもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、光ディスクを回転駆
動する機構と、回転する光ディスクの所定トラックに光
ヘッドを位置づけて、情報を記録したり、情報を読出し
たりする機構とを備えている。

【０００３】図５には、従来の光ディスク装置における
光ヘッド20の駆動及び制御機構を示し、また、図６に
は、光ヘッド20の上面図を示している。

【０００４】この光ヘッド20は、光ビームを発光する半
導体レーザ１と、光ビームを平行光束に変換するコリメ
ートレンズ２と、光ディスク５からの反射光を分離する
ビームスプリッタ３と、光ディスク５に光ビームをフォ
ーカスする対物レンズ４と、光ディスク５からの反射光
を集光する検出レンズ７と、光信号を電気信号に変換す
る受光素子８と、対物レンズ４のフォーカスずれやトラ
ッキングずれを補正する制御信号に応じて対物レンズ４
を光ディスク面に垂直な方向（フォーカス方向）または
光ディスクの半径方向に変位させる対物レンズ駆動装置
19とを備えている。

【０００５】この対物レンズ駆動装置19は、対物レンズ
４を保持するレンズ支持体12と、ワイヤなどの弾性部材
14の一端をレンズ支持体12に固定し他端を固定部材15に
固定してレンズ支持体12を弾性的に支持する支持機構部
13と、レンズ支持体12に固定されたフォーカスコイル16
と、レンズ支持体12に固定されたトラッキングコイル17
と、コイルに対向して配置された磁石18ａ及び18ｂとで
構成され、フォーカスコイル16に電流が流れると、磁石
18ａ及び18ｂとの電磁力で、フォーカスコイル16に駆動
力が生起され、フォーカスコイル16を固定したレンズ支
持体12がフォーカス方向に変位する。同様に、トラッキ
ングコイル17に通電されたときはレンズ支持体12がトラ
ックの半径方向に変位する。なお、コイル側を動かすム
ービングコイル型とは逆に、磁石の方をレンズ支持体に
固定して可動にするムービングマグネット型の対物レン
ズ駆動装置もある。

【０００６】光ディスク装置は、この光ヘッド20を駆動
・制御する機構として、光ヘッド20を光ディスク５の半
径方向に移動するトラバースモータ21と、トラバースモ
ータ21の駆動を制御するトラバース制御回路22と、受光
素子８の電気信号に基づいてフォーカス誤差信号及びト
ラッキング誤差信号を出力する誤差信号検出回路９と、
フォーカス誤差信号に基づいてフォーカスコイル16に補
正用の電流を供給するフォーカス制御回路10と、トラッ
キング誤差信号に基づいてトラッキングコイル17に補正
用の電流を供給するトラッキング制御回路11と、光ヘッ
ド20を光ディスク５の半径方向に移動するときにトラッ
キング制御をオフにするスイッチなどの切換え手段24
と、光ディスク装置の動作を制御するＣＰＵなどの演算
手段23とを備えている。

【０００７】この光ディスク装置では、光ヘッド20の半
導体レーザ１より発せられた光が、コリメートレンズ２
で平行光束に変換され、ビームスプリッタ３で反射さ
れ、対物レンズ４で集光されて、光ディスク５の記録面
に光スポット６を形成する。光ディスク５の記録面で反
射された光は、ビームスプリッタ３を透過して検出レン
ズ７により集光され、受光素子８に入射して電気信号に
変換される。そして、その変換された電気信号は誤差信
号検出回路９に入力し、誤差信号検出回路９は、その電
気信号に応じてフォーカス誤差信号を生成する。

【０００８】フォーカス制御回路10は、誤差信号検出回
路９からフォーカス誤差信号が入力すると、レンズ支持
体12に固定されたフォーカスコイル16にフォーカス誤差
を０にする電流を供給する。その結果、フォーカスコイ
ル16と磁石18ａ、18ｂとの間に電磁力が働き、固定部材
15と弾性部材14とで保持されたレンズ支持体12は弾性部
材14の弾性変形により変位し、対物レンズ４の焦点６が
光ディスク５の記録面に一致し、フォーカスサーボオン
となる。

【０００９】そして、誤差信号検出回路９は焦点（光ス
ポット）６と光ディスク５のトラックとのずれをトラッ
キング誤差信号として生成する。信号読取り時、トラッ
キング制御回路11は、トラッキング誤差信号に応じてト
ラッキングコイル16に電流を供給し、焦点６を光ディス
クのトラックと一致させ、トラッキングサーボオンとな
る。また、トラバース制御回路22にはトラッキング制御
回路11からの信号が入力し、トラバース制御回路22は、
読取りトラックが順次光ディスクの外周方向に移って行
くのに合わせて、光ヘッド20全体を光ディスク５の外周
方向に送るようにトラバースモータ21を制御する。

【００１０】また、光ヘッド20を光ディスク５の任意の
半径位置にシークさせるときは、演算手段23が、トラッ
キングサーボを解除するため、切換え手段24に対してト
ラッキングコイル17をオープンにするよう指令し、同時
に、トラバース制御回路22に所定位置へのシークを指令
する。これを受けてトラバース制御回路22は、トラバー
スモータ21を制御し、光ヘッド20を指定された位置にシ
ークする。

【００１１】このときのトラバースモータ速度の時間変
化を図７（ａ）に示している。モータの回転速度は、０
から一定速度まで一気に加速し、一定速度を維持した
後、目標位置に近づいた段階で減速を開始し、指定され
た半径位置に達した時点で速度が０になる。

【００１２】このとき、光ヘッド20も、図７（ａ）と同
じ速度変化を示しながら光ディスクの半径方向を移動す
る。しかし、レンズ支持体12は、光ヘッド20本体に弾性
部材14を介して固定されているため、光ヘッド20本体と
は多少違った移動を示す。図６に示すように、レンズ支
持体12（従って対物レンズ４）のシーク時における移動
量をＸａ、光ヘッド20本体に固定された光学系の光軸20
ａのシーク時における移動量をＸｈとすると、それらの
間の相対変位Ｘｈ−Ｘａは図７（ｂ）のように時間的に
変化する。

【００１３】また、この相対変位に伴って、磁石18ａ、
18ｂの磁界中を移動するトラッキングコイル16の両端
に、図７（ｃ）に示すように、フレミング右手の法則に
従う逆起電力が発生する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光ディ
スク装置では、光ヘッドを光ディスクの所定位置にシー
クする場合、アクセスの完了までに多くの時間を要する
という問題点がある。これは、トラッキングコイルをオ
ープンにして光ヘッドをシークさせるために、図７
（ｂ）に示すように、トラバースモータ21の動作時の相
対変位に起因して、トラバースモータ21の停止後、レン
ズ支持体12が光ヘッドの光軸20ａに対して減衰自由振動
を起こすからである。そのため、トラバースモータ21の
停止とともにトラッキングサーボをオンさせると、光ヘ
ッドの光軸20ａに対して対物レンズ４がトラックの半径
方向に大きく変位した位置から、対物レンズ４へのサー
ボが掛かる（即ち、光ヘッドの光軸20ａに対して対物レ
ンズ４がトラックの半径方向にオフセットした状態にな
る）可能性があり、その結果、トラッキング誤差信号に
オフセットが発生し、トラッキングサーボの不安定を招
く虞れがある。

【００１５】こうした事態を避けるために、現状では、
レンズ支持体12の相対変位が十分に減衰するまでの一定
時間（整定時間）を待って再びトラッキングサーボをオ
ンしており、それがアクセスの完了までの時間を長くし
ている。

【００１６】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、シーク時の光ヘッドの光軸に対するレン
ズ支持体の相対変位を抑えることにより、高速アクセス
を可能にした光ディスク装置を提供することを目的とし
ている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、光
ヘッドのトラッキングコイルに電流を供給して、光ヘッ
ドに弾性的に支持された対物レンズの集光する光スポッ
トを光ディスクのトラックに一致させるトラッキング制
御回路と、光ヘッドを光ディスクの半径方向に移動する
トラバースモータとを備える光ディスク装置において、
光ヘッドをトラバースモータにより光ディスクの所望の
半径位置にシークする際、トラッキングコイルとトラッ
キング制御回路との接続を開放し、トラッキングコイル
に、シーク時の光ヘッドと対物レンズとの相対変位を抑
制する電流を通電するように構成している。

【００１８】また、この相対変位を抑制する電流をトラ
ッキングコイルに通電するため、周期的な信号を発生す
る信号発生手段を設け、シーク時にこの信号発生手段と
トラッキングコイルとを接続している。

【００１９】また、この相対変位を抑制する電流をトラ
ッキングコイルに通電するため、シーク時にトラッキン
グコイルに発生する逆起電力を検出する逆起電力検出手
段と、検出された逆起電力を打消すための電流を出力す
る信号発生手段とを設け、シーク時にこの信号発生手段
とトラッキングコイルとを接続している。

【００２０】また、この相対変位を抑制する電流をトラ
ッキングコイルに通電するため、シーク時にトラッキン
グコイルの両端を負荷抵抗器に接続している。

【００２１】また、この相対変位を抑制する電流をトラ
ッキングコイルに通電するため、シーク時にトラッキン
グコイルの両端を短絡回路に接続している。

【００２２】

【作用】そのため、シーク時の光ヘッドと対物レンズと
の相対変位が抑えられ、トラバースモータが停止した後
の対物レンズの減衰自由振動における最大振幅が小さく
なり、対物レンズの整定時間が短くなる。従って、アク
セス完了までの時間を短縮することができる。

【００２３】周期的な信号を発生する信号発生手段を設
けた装置では、シーク時に、トラッキングコイルに周期
的な信号を与えることにより、対物レンズ支持体が強制
的に小振幅で加振され、そのために前記相対変位が抑え
られる。

【００２４】また、シーク時にトラッキングコイルの両
端に発生する逆起電力を打消すための電流をトラッキン
グコイルに供給する装置では、対物レンズ支持体に対し
て前記相対変位を常に０に抑えるようにフィードバック
が掛かる。

【００２５】また、シーク時にトラッキングコイルの両
端を負荷抵抗器に接続する装置では、トラッキングコイ
ル両端に生じた逆起電力により同方向の電流がトラッキ
ングコイルに流れ、そのために前記相対変位を妨げる反
力が生じ、相対変位が小さくなる。

【００２６】また、トラッキングコイルに短絡回路を接
続する場合も同じ原理で前記相対変位が小さくなる。

【００２７】

【実施例】

（第１実施例）第１実施例の光ディスク装置は、図１に
示すように、光ヘッド20のシーク時に、切換え回路25を
介してトラッキングコイル17に正弦波の交流信号を送る
信号発生回路26を備えている。その他の構成は従来の装
置（図５）と変わりがない。

【００２８】この信号発生回路26は、０Ｖを中心に±Ａ
の振幅、例えばレンズ支持体12を±０．１ｍｍの振幅で
振動させる所定の周期の正弦波を発生し、出力段には電
流帰還型増幅器を持つ。但し、発生する信号の周波数
は、レンズ支持体12の固有振動周波数以外の周波数に設
定する。

【００２９】また、切換え手段25は、光ヘッド20を光デ
ィスク５の半径方向にシークさせる際に、演算手段23か
らの信号でトラッキングコイル17からトラッキング制御
回路11を開放し、信号発生回路26を接続する。

【００３０】この装置では、光ヘッド20のシーク時に、
トラッキングコイル17に信号発生回路26を接続してトラ
ッキングコイル17をクローズし、トラバースモータ21が
停止するまで、電流帰還型増幅器で増幅した交流信号を
トラッキングコイル17に送り続け、対物レンズ４の固定
されたレンズ支持体12を加振する。こうすることによ
り、トラバースモータ21が動作している時の光ヘッドの
光軸20ａに対するレンズ支持体12のトラック半径方向の
相対変位のオフセットが抑制され、その結果、トラバー
スモータ21が停止した後のレンズ支持体12の減衰自由振
動の振幅が抑えられる。そのため、対物レンズ４の整定
時間が短くなり、アクセス完了までの時間が短縮され
る。

【００３１】なお、この実施例では、信号発生回路26で
発生する信号を正弦波としたが、矩形波であってもよ
い。この場合、デジタルＩＣで信号発生回路を構成する
ことができるため、製作が容易になり、また、安価に製
造することができる。

【００３２】（第２実施例）第２実施例の光ディスク装
置は、シーク時に、トラッキングコイルに対して逆起電
力を打消す信号を供給する。この装置は、図２に示すよ
うに、シーク時にトラッキングコイル17の両端に発生す
る逆起電力（図７（ｃ））を検出する逆起電力検出回路
28と、この逆起電力を０にする信号を発生する信号発生
回路27とを備えている。その他の構成は従来の装置（図
５）と変わりがない。

【００３３】この装置では、光ヘッド20を光ディスク５
の半径方向にシークさせる際、切換え手段24が、演算手
段29からの信号により、トラッキングコイル17からトラ
ッキング制御回路11を開放し、信号発生回路27を接続す
る。

【００３４】トラバースモータ21の加減速時には、レン
ズ支持体12に固定されたトラッキングコイル17が対物レ
ンズ駆動装置19に固定された磁石18ａ及び18ｂの磁束を
横切るため、フレミング右手の法則に従う逆起電力がト
ラッキングコイル17の両端に発生する。逆起電力検出回
路28は、この逆起電力を検出して演算手段29に伝え、演
算手段29は、トラッキングコイル17に発生する逆起電力
を０にするためにトラッキングコイル17に供給すべき電
流を演算して、演算結果を信号発生回路27に伝える。信
号発生回路27は、演算結果に基づく電流をトラッキング
コイル17に供給する。

【００３５】そのため、シーク時のトラッキングコイル
17には、逆起電力を０にするように、即ち、光ヘッドの
光軸20ａに対するレンズ支持体12の相対変位が変動しな
いように、電流が供給され、その結果、光ヘッドの光軸
20ａに対するレンズ支持体12の相対変位は常に０に抑え
られる。従って、トラバースモータ21の停止後のレンズ
支持体12の減衰自由振動の最大振幅もサーボ残差以下と
なり、対物レンズ４の整定時間が短くなり、アクセス完
了までの時間が短縮する。

【００３６】（第３実施例）第３実施例の光ディスク装
置は、図３に示すように、シーク時のトラッキングコイ
ル17に負荷抵抗器30を接続する。その他の構成は従来の
装置（図５）と変わりがない。

【００３７】この装置では、光ヘッド20を光ディスク５
の半径方向にシークさせる際、切換え手段31が、演算手
段23からの信号により、トラッキングコイル17からトラ
ッキング制御回路11を開放し、他端がアースされた負荷
抵抗器30を接続する。それにより、トラッキングコイル
17と負荷抵抗器30とを繋ぐ回路が形成される。

【００３８】トラバースモータ21の加減速時には、トラ
ッキングコイル17の両端にフレミング右手の法則に従う
逆起電力が発生し、トラッキングコイル17と負荷抵抗器
30とを繋ぐ回路を通じて、トラッキングコイル17にこの
逆起電力と同方向に電流が流れる。その結果、フレミン
グ左手の法則に従って、光ヘッドの光軸20ａに対するレ
ンズ支持体12の相対的な変位を妨げる反力が生じ、その
ため、この相対変位が小さくなる。

【００３９】その影響でトラバースモータ停止後のレン
ズ支持体12の減衰自由振動の最大振幅が小さくなり、対
物レンズ４の整定時間が短くなる。

【００４０】（第４実施例）第４実施例の光ディスク装
置は、図４に示すように、第３実施例の負荷抵抗器30を
短絡回路32に置き換えている。その他の構成は第３実施
例の装置（図３）と変わりがない。この装置でも、トラ
バースモータ21の加減速時に、トラッキングコイル17の
両端に発生した逆起電力によって、短絡回路32を通じて
トラッキングコイル17に電流が流れ、光ヘッドの光軸20
ａに対するレンズ支持体12の相対的な変位を妨げる反力
が生じる。そのため、この相対変位が小さくなる。

【００４１】その影響でトラバースモータ停止後のレン
ズ支持体12の減衰自由振動の最大振幅が小さくなり、対
物レンズ４の整定時間が短くなる。

【００４２】なお、４つの実施例では対物レンズ駆動装
置をムービングコイル型の対物レンズ駆動装置とした
が、ムービングマグネット型の対物レンズ駆動装置とし
ても同様の効果が得られる。

【００４３】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明の光ディスク装置は、シーク時の対物レンズ
支持体の整定時間を短くすることができ、高速アクセス
が可能になる。

【００４４】また、トラバースモータの加減速時にトラ
ッキングコイルの両端に発生する逆起電力を打消す電流
をトラッキングコイルに供給する装置では、このレンズ
支持体の整定時間をさらに短くすることができる。

【００４５】また、シーク時にトラッキングコイルを負
荷抵抗器に接続する装置では、簡単な構成でレンズ支持
体の整定時間を短くすることができ、ローコスト化を図
ることができる。

【００４６】また、シーク時にトラッキングコイルを短
絡回路に接続する装置では、一層のローコスト化を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の光ディスク装置の構成を示すブロ
ック図、

【図２】第２実施例の光ディスク装置の構成を示すブロ
ック図、

【図３】第３実施例の光ディスク装置の構成を示すブロ
ック図、

【図４】第４実施例の光ディスク装置の構成を示すブロ
ック図、

【図５】従来の光ディスク装置の構成を示すブロック
図、

【図６】光ヘッドの構成を示す上面図、

【図７】従来の光ディスク装置のシーク時におけるトラ
バースモータの速度変化（ａ）と、光ヘッドの光軸に対
するレンズ支持体の相対変位（ｂ）と、トラッキングコ
イルに発生する逆起電力の変化（ｃ）を示す図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ コリメートレンズ ３ ビームスプリッタ ４ 対物レンズ ５ 光ディスク ６ 焦点 ７ 検出レンズ ８ 受光素子 ９ 誤差信号検出回路 10 フォーカス制御回路 11 トラッキング制御回路 12 レンズ支持体 13 支持機構部 14 弾性部材 15 固定部材 16 フォーカスコイル 17 トラッキングコイル 18ａ、18ｂ 磁石 19 対物レンズ駆動装置 20 光ヘッド 20ａ 光ヘッドの光軸 21 トラバースモータ 22 トラバース制御回路 23、29 演算手段 24、25、31、33 切換え手段 26、27 信号発生回路 28 逆起電力検出回路 30 負荷抵抗 32 短絡回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ヘッドのトラッキングコイルに電流を
   供給して、光ヘッドに弾性的に支持された対物レンズの
   集光する光スポットを光ディスクのトラックに一致させ
   るトラッキング制御回路と、光ヘッドを光ディスクの半
   径方向に移動するトラバースモータとを備える光ディス
   ク装置において、 光ヘッドを前記トラバースモータにより光ディスクの所
   望の半径位置にシークする際、前記トラッキングコイル
   と前記トラッキング制御回路との接続を開放し、前記ト
   ラッキングコイルに、シーク時の前記光ヘッドと前記対
   物レンズとの相対変位を抑制する電流を通電することを
   特徴とする光ディスク装置。
2. 【請求項２】 前記相対変位を抑制する電流を前記トラ
   ッキングコイルに通電するため、周期的な信号を発生す
   る信号発生手段を設け、シーク時に前記信号発生手段と
   前記トラッキングコイルとを接続することを特徴とする
   請求項１に記載の光ディスク装置。
3. 【請求項３】 前記相対変位を抑制する電流を前記トラ
   ッキングコイルに通電するため、シーク時に前記トラッ
   キングコイルに発生する逆起電力を検出する逆起電力検
   出手段と、検出された前記逆起電力を打消すための電流
   を出力する信号発生手段とを設け、シーク時に前記信号
   発生手段と前記トラッキングコイルとを接続することを
   特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
4. 【請求項４】 前記相対変位を抑制する電流を前記トラ
   ッキングコイルに通電するため、シーク時に前記トラッ
   キングコイルの両端を負荷抵抗器に接続することを特徴
   とする請求項１に記載の光ディスク装置。
5. 【請求項５】 前記相対変位を抑制する電流を前記トラ
   ッキングコイルに通電するため、シーク時に前記トラッ
   キングコイルの両端を短絡回路に接続することを特徴と
   する請求項１に記載の光ディスク装置。