JPH10302287A - 対物レンズ駆動装置および方法、並びに記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スキューサーボ動作時の対物レンズのフォー
カス方向およびトラッキング方向への干渉を補正する。 【解決手段】 ８分割フォトディテクタ１６０より出力
されるトラッキング信号は、位相補償器１８０、ゲイン
調整器１８１を介して加算器２２２に供給される。一
方、２次元スキューセンサ１３１より出力されるラジア
ルスキューエラー信号は、位相補償器１８４、ゲイン調
整器１８５を介してアクティブフィルタ２２１に供給さ
れ、干渉補正電流とされた後、加算器２２２においてト
ラッキングエラー信号に加算され、トラッキングコイル
１７−１，１７−２に供給される。フォーカスエラー信
号には、タンジェンシャルスキューエラー信号に基づく
干渉補正電流が加算され、フォーカスコイル１６−１乃
至１６−４に供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズ駆動装
置および対物レンズ駆動方法、並びに記録再生装置に関
し、例えば、ディスク面と対物レンズの光軸とが垂直に
なるように対物レンズを傾動制御するスキューサーボ動
作時に、フォーカスサーボおよびトラッキングサーボに
対する影響を抑制するようにした対物レンズ駆動装置お
よび方法、並びに記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、光ディスクシステムにおいて
は、光学ピックアップから出射されるレーザ光が、ディ
スク面に対して垂直に入射した場合に、集束スポットに
収差が極力生じないように光学設計されている。ところ
が、実際の光ディスクドライブにおいては、ターンテー
ブルの回転時の軸振れ、およびディスク単体の反り等に
より、信号の記録再生時に入射ビームとディスク面との
角度ズレ（以降、スキューと記す）が生じる。ディスク
に信号を高密度に記録すればするほど、このスキューに
起因するコマ収差が信号の読み書きに与える悪影響が大
きいため、光ディスクの高密度化を図る際には、このデ
ィスクスキューを低減させる、または何らかの手法によ
り、光学的に補正する必要がある。

【０００３】そこで、例えば、レーザディスクのような
ディスク径が大きく、ディスクスキューが多く発生する
ようなシステムにおいては、図１３に示すような機構が
提案されてきた。これは、ディスクスキューθが生じた
場合、光ピックアップ２をメカデッキ３上にスライド移
動可能に設置されたＯＰベース４の回転軸５を中心に、
角度θだけ回転させることにより、レーザ光をディスク
面Ｄに垂直入射させる方法である。

【０００４】しかしながら、この方法では、光ピックア
ップ２全体を傾動させなければならないため、消費電力
が大きくなる他、高速で傾動させることが容易でないた
め、光ディスク１の回転に同期したスキューのＡＣ成分
（光ディスク１の反りが回転毎に出る場合の時間的変動
分）を補正することは困難であった。

【０００５】このような問題に対して、本願出願人は、
特願平８−２３７３２８において、記録再生光学系の中
で対物レンズのみをレンズの光軸とディスク面とが常に
垂直になるように傾動制御するようにした対物レンズ駆
動装置を提案している。この方法を採用すれば、可動部
は、対物レンズ、スキューセンサ、コイルおよびそれら
を保持するボビン筐体のみであるので、スキュー制御に
要する電力が少なくて済む上、高速動作が可能であるた
め、ディスクスキューのＡＣ成分を補正することが可能
となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スキューを
補正するために傾動動作を行う場合、アクチュエータの
作製時における組み立て誤差、あるいはアクチュエータ
に対するサイズ的な要求等の理由により、フォーカスサ
ーボやトラッキングサーボに対して外乱となり得る。例
えば図１４に示すように、ボビン１５上に対物レンズ１
２と２次元のスキューセンサ１３１とをトラック方向に
配置した場合、ボビン１５の重心位置Ｇは、対物レンズ
１２の光軸よりもスキューセンサ１３１側にΔＸだけず
れることになる。

【０００７】この場合、タンジェンシャルスキューサー
ボ動作をさせるために、トラック方向に配置された左右
のフォーカスコイル１６に逆方向の推力が発生するよう
に電流を供給すると、高周波数での駆動の場合には、ボ
ビン１５は、対物レンズ１２よりの左（スキューセンサ
１３１側）に位置する所定の点Ｇを中心に、角度Δθｔ
ｓだけ傾動する。そのため、対物レンズ１２の主点位置
Ｐは、フォーカス方向にΔＸ×Δθｔｓだけ動くことに
なり、フォーカスサーボに対して外乱となる。

【０００８】また、図１５に示すように、対物レンズ１
２の主点位置Ｐとボビン１５の重心位置Ｇを完全に一致
させることは、対物レンズ１２の作動距離（working di
stance）を考えると容易ではなく、通常、重心位置Ｇよ
りも主点位置Ｐの方が上側（よりディスク１に近い側）
になる。いま、この距離をΔＹとおく。このような状態
で、ラジアルスキューサーボをかけると、高い周波数で
の駆動の場合、ボビン１５はその重心回りに角度△θｒ
ｓだけ回転運動を行うため、対物レンズ１２の主点位置
Ｐは、ディスク１の半径方向にΔＹ×△θｒｓだけ動く
ことになり、トラッキングサーボに対して外乱となる。

【０００９】このように、ラジアルスキューサーボとタ
ンジェンシャルスキューサーボは、フォーカスサーボお
よびトラッキングサーボに対してわずかに外乱として働
くことになる。この外乱量は、光ディスク１に信号を高
密度に記録再生しようとする場合、ディスク盤面上での
スポットの無視できないデフォーカスやデトラックにつ
ながる課題があった。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、スキューサーボ動作時の対物レンズのフォ
ーカス方向およびトラッキング方向への不要な動きを電
気的に補正することができるようにするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の対物レ
ンズ駆動装置は、対物レンズを有する可動部をフォーカ
ス方向に直線移動するように駆動する第１の駆動手段
と、光ディスクのスキュー発生量に応じて、光ディスク
の記録面と対物レンズの光軸とが垂直になるように、可
動部をラジアルスキュー方向およびタンジェンシャルス
キュー方向のうちの少なくともいずれか一方に傾動させ
る第２の駆動手段と、可動部をトラッキング方向に駆動
する第３の駆動手段と、第２の駆動手段に供給され、可
動部をラジアルスキュー方向に傾動させるための信号お
よびタンジェンシャルスキュー方向に傾動させるための
信号のうちの少なくともいずれか一方に基づいて、第１
の駆動手段に供給され、可動部をフォーカス方向に直線
移動させるためのフォーカス駆動信号、および第３の駆
動手段に供給され、可動部をトラッキング方向に駆動す
るためのトラッキング駆動信号のうちの少なくともいず
れか一方を補正するための補正信号を発生する補正信号
発生手段とを備え、第１の駆動手段および第３の駆動手
段は、フォーカスエラー信号に基づくフォーカス駆動信
号およびトラッキングエラー信号に基づくトラッキング
駆動信号と、補正信号発生手段からの補正信号との差分
に基づいて可動部を駆動することを特徴とする。

【００１２】請求項２に記載の対物レンズ駆動方法は、
対物レンズを有する可動部をフォーカス方向に直線移動
するように駆動し、光ディスクのスキュー発生量に応じ
て、光ディスクの記録面と対物レンズの光軸とが垂直に
なるように、可動部をラジアルスキュー方向およびタン
ジェンシャルスキュー方向のうちの少なくともいずれか
一方に傾動させ、可動部をトラッキング方向に駆動し、
可動部をラジアルスキュー方向に傾動させるための信号
およびタンジェンシャルスキュー方向に傾動させるため
の信号のうちの少なくともいずれか一方に基づいて、可
動部をフォーカス方向に直線移動させるためのフォーカ
ス駆動信号および可動部をトラッキング方向に駆動する
ためのトラッキング駆動信号のうちの少なくともいずれ
か一方を補正するための補正信号を発生する。そして、
可動部のトラッキング方向およびフォーカス方向への駆
動は、フォーカスエラー信号に基づくフォーカス駆動信
号およびトラッキングエラー信号に基づくトラッキング
駆動信号と補正信号との差分に基づいて行われることを
特徴とする。

【００１３】請求項３に記載の記録再生装置は、対物レ
ンズを有する可動部をフォーカス方向に直線移動するよ
うに駆動する第１の駆動手段と、光ディスクのスキュー
発生量に応じて、光ディスクの記録面と対物レンズの光
軸とが垂直になるように、可動部または光ピックアップ
全体をラジアルスキュー方向およびタンジェンシャルス
キュー方向のうちの少なくともいずれか一方に傾動させ
る第２の駆動手段と、可動部をトラッキング方向に駆動
する第３の駆動手段と、第２の駆動手段に供給され、可
動部をラジアルスキュー方向に傾動させるための信号お
よびタンジェンシャルスキュー方向に傾動させるための
信号のうちの少なくともいずれか一方に基づいて、第１
の駆動手段に供給され、可動部をフォーカス方向に直線
移動させるためのフォーカス駆動信号、および第３の駆
動手段に供給され、可動部をトラッキング方向に駆動す
るためのトラッキング駆動信号のうちの少なくともいず
れか一方を補正するための補正信号を発生する補正信号
発生手段とを備え、第１の駆動手段および第３の駆動手
段は、フォーカスエラー信号に基づくフォーカス駆動信
号およびトラッキングエラー信号に基づくトラッキング
駆動信号と、補正信号発生手段からの補正信号との差分
に基づいて可動部を駆動することを特徴とする。

【００１４】請求項１に記載の対物レンズ駆動装置にお
いては、第１の駆動手段が、対物レンズを有する可動部
をフォーカス方向に直線移動するように駆動し、第２の
駆動手段が、光ディスクのスキュー発生量に応じて、光
ディスクの記録面と対物レンズの光軸とが垂直になるよ
うに、可動部をラジアルスキュー方向およびタンジェン
シャルスキュー方向のうちの少なくともいずれか一方に
傾動させ、第３の駆動手段が、可動部をトラッキング方
向に駆動し、補正信号発生手段が、第２の駆動手段に供
給され、可動部をラジアルスキュー方向に傾動させるた
めの信号およびタンジェンシャルスキュー方向に傾動さ
せるための信号のうちの少なくともいずれか一方に基づ
いて、第１の駆動手段に供給され、可動部をフォーカス
方向に直線移動させるためのフォーカス駆動信号、およ
び第３の駆動手段に供給され、可動部をトラッキング方
向に駆動するためのトラッキング駆動信号のうちの少な
くともいずれか一方を補正するための補正信号を発生す
る。そして、第１の駆動手段および第３の駆動手段は、
フォーカスエラー信号に基づくフォーカス駆動信号およ
びトラッキングエラー信号に基づくトラッキング駆動信
号と、補正信号発生手段からの補正信号との差分に基づ
いて可動部を駆動する。

【００１５】請求項２に記載の対物レンズ駆動方法にお
いては、対物レンズを有する可動部をフォーカス方向に
直線移動するように駆動し、光ディスクのスキュー発生
量に応じて、光ディスクの記録面と対物レンズの光軸と
が垂直になるように、可動部をラジアルスキュー方向お
よびタンジェンシャルスキュー方向のうちの少なくとも
いずれか一方に傾動させ、可動部をトラッキング方向に
駆動し、可動部をラジアルスキュー方向に傾動させるた
めの信号およびタンジェンシャルスキュー方向に傾動さ
せるための信号のうちの少なくともいずれか一方に基づ
いて、可動部をフォーカス方向に直線移動させるための
フォーカス駆動信号および可動部をトラッキング方向に
駆動するためのトラッキング駆動信号のうちの少なくと
もいずれか一方を補正するための補正信号を発生する。
そして、可動部のトラッキング方向およびフォーカス方
向への駆動は、フォーカスエラー信号に基づくフォーカ
ス駆動信号およびトラッキングエラー信号に基づくトラ
ッキング駆動信号と補正信号との差分に基づいて行われ
る。

【００１６】請求項３に記載の記録再生装置において
は、第１の駆動手段が、対物レンズを有する可動部をフ
ォーカス方向に直線移動するように駆動し、第２の駆動
手段が、光ディスクのスキュー発生量に応じて、光ディ
スクの記録面と対物レンズの光軸とが垂直になるよう
に、可動部または光ピックアップ全体をラジアルスキュ
ー方向およびタンジェンシャルスキュー方向のうちの少
なくともいずれか一方に傾動させ、第３の駆動手段が、
可動部をトラッキング方向に駆動し、補正信号発生手段
が、第２の駆動手段に供給され、可動部をラジアルスキ
ュー方向に傾動させるための信号およびタンジェンシャ
ルスキュー方向に傾動させるための信号のうちの少なく
ともいずれか一方に基づいて、第１の駆動手段に供給さ
れ、可動部をフォーカス方向に直線移動させるためのフ
ォーカス駆動信号、および第３の駆動手段に供給され、
可動部をトラッキング方向に駆動するためのトラッキン
グ駆動信号のうちの少なくともいずれか一方を補正する
ための補正信号を発生する。そして、第１の駆動手段お
よび第３の駆動手段は、フォーカスエラー信号に基づく
フォーカス駆動信号およびトラッキングエラー信号に基
づくトラッキング駆動信号と、補正信号発生手段からの
補正信号との差分に基づいて可動部を駆動する。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の対物レンズ駆動
装置および記録再生装置を応用した光ディスク装置の一
実施の形態の構成例を示す図である。光ディスク装置２
００は、対物レンズ駆動装置１００と再生光学系１５０
および光ディスク１の駆動部１９０を備えている。駆動
部１９０は、チャッキング部１９１とモータ１９２とを
備えており、チャッキング部１９１には、光ディスク１
を着脱可能に取り付けることができるようになされてい
る。モータ１９２は、チャッキング部１９１と光ディス
ク１を連続回転させるようになされている。対物レンズ
駆動装置１００と再生光学系１５０は、図１３に示した
光ピックアップ２に対応しており、従来の場合と同様
に、回転軸５（第２の駆動手段）を中心に、角度θだけ
回転させることができるようになされている。

【００１８】対物レンズ駆動装置１００は、対物レンズ
１２を光ディスク１のディスク面Ｄに対して移動させる
ための装置である。この対物レンズ駆動装置１００の付
近には、再生光学系１５０が配置されている。再生光学
系１５０は、光ディスク１のディスク面Ｄに記録されて
いる情報を再生する光学系であり、レーザダイオード１
５１、コリメータレンズ１５２、グレーティング１５
３、λ／２板（１／２波長板）１５４、偏光ビームスプ
リッタ１５５、λ／２板１５６、集光レンズ１５７、円
筒レンズおよび凹レンズ１５８、８分割のフォトディテ
クタ１６０、フロントモニタ用フォトディテクタ１５
９、λ／４板１６１を備えている。

【００１９】レーザダイオード１５１は、例えば、波長
が６５０ナノメートル（ｎｍ）のレーザ光Ｌを発生する
ようになされており、レーザ光Ｌは、コリメータレンズ
１５２により平行光にされ、グレーティング１５３とλ
／２板１５４を通り、偏光ビームスプリッタ１５５に至
る。偏光ビームスプリッタ１５５は、このレーザ光Ｌの
一部をフロントモニタ用フォトディテクタ１５９に導く
とともに、レーザ光Ｌの残部を対物レンズ１２側に導
く。フロントモニタ用フォトディテクタ１５９は、レー
ザダイオード１５１の出力をモニタするためのディテク
タである。

【００２０】対物レンズ１２は、レーザ光Ｌをディスク
面Ｄに集束して照射する。そして、ディスク面Ｄからの
戻り光は、λ／４板１６１を通り、偏光ビームスプリッ
タ１５５で反射されて、λ／２板１５６を通り、集光レ
ンズ１５７で集光され、かつ円筒レンズおよび凹レンズ
１５８によりさらに集光されて、８分割のフォトディテ
クタ１６０に導かれるようになされている。

【００２１】図２は、８分割のフォトディテクタ１６０
のパターン配置例を示している。このように、フォトデ
ィテクタ１６０は、ディテクタ１６０Ａ乃至１６０Ｈよ
り構成されている。ディテクタ１６０Ａ乃至１６０Ｄ
は、正方形状をなしており、ディテクタ１６０Ｅ乃至１
６０Ｈは、長方形状をなしている。

【００２２】図３は、図１に示した光ディスク装置２０
０の対物レンズ駆動装置１００の構成例を示す平面図で
ある。また、図４は、図３に示した実施の形態の側面図
である。

【００２３】対物レンズ駆動装置１００は、対物レンズ
１２、ボビン（可動部）１５、複数のフォーカスコイル
１６−１乃至１６−４（以下では、フォーカスコイル１
６−１乃至１６−４を特に区別する必要がない場合、適
宜フォーカスコイル１６と記載する）（第１の駆動手
段、第２の駆動手段）、トラッキングコイル１７−１，
１７−２（以下では、トラッキングコイル１７−１，１
７−２を特に区別する必要がない場合、適宜トラッキン
グコイル１７と記載する）（第３の駆動手段）、ベース
１０１、４本のサスペンション１８−１ないし１８−
４、タンジェンシャルスキューセンサ１３、ラジアルス
キューセンサ１４を備えている。

【００２４】対物レンズ１２は、上述したレーザダイオ
ード１５１（図１）からのレーザ光Ｌのレーザスポット
ＳＰをディスク面Ｄ上に形成するためのレンズである。
可動部であるボビン１５は、例えばプラスチック等によ
り構成されており、図３に示すように、長方形状を有し
ている。このボビン１５の中心には、対物レンズ２が設
けられている。

【００２５】タンジェンシャルスキューセンサ１３とラ
ジアルスキューセンサ１４は、図３の平面図において、
ボビン１５の中心軸ＣＬＬにほぼ沿って設けられている
が、これらのセンサ１３，１４は、図３に示すように、
ややフォーカスコイル１６−１，１６−３側に変位して
配置されている。タンジェンシャルスキューセンサ１３
とラジアルスキューセンサ１４は、対物レンズ１２と光
ディスク１のディスク面Ｄとの相対角度を検出するため
のセンサである。

【００２６】４つのフォーカスコイル１６−１乃至１６
−４は、図３に示したように、ボビン１５の側面のほぼ
四隅にそれぞれ配置されている。これらのフォーカスコ
イル１６は、通電することにより、ボビン１５および対
物レンズ１２をフォーカス方向に直線移動させたり、ボ
ビン１５と対物レンズ１２をラジアルスキュー方向（Ｒ
ＳＤ）とタンジェンシャルスキュー方向（ＴＳＤ）に傾
動させるための駆動コイルである。

【００２７】２つのトラッキングコイル１７−１，１７
−２は、ボビン１５の短辺側にそれぞれ取り付けられて
おり、このトラッキングコイル１７−１，１７−２は、
通電することにより、ボビン１５および対物レンズ１２
をトラッキング方向ＴＲＫに沿って直線移動させるため
の駆動コイルである。

【００２８】ボビン１５は、４つのサスペンション１８
−１乃至１８−４を備えており、ボビン１５とベース１
０１の間に設けられている。このボビン１５は、対物レ
ンズ１２の光軸ＯＰＬに対して対称であり、かつ対物レ
ンズ１２の主点Ｐと同一の高さＨとなる４ヶ所におい
て、取り付け部１９−１乃至１９−４を介して支持され
ている。即ち、４つのサスペンション１８は、ボビン１
５の対物レンズ１２の光軸ＯＰＬに対して対称位置に配
置されており、かつサスペンション１８の上部の取り付
け部１９が対物レンズ１２の主点Ｐと同一の高さＨ、即
ち、ベース１０１の上面に対して同一の高さＨになるよ
うに設定されている。

【００２９】上記実施例においては、光ディスク１とし
て、例えば、直径が１２０ミリメートル（ｍｍ）のディ
スク（コンパクトディスクや高密度な２枚のディスクを
貼り合わせた ディスクのようなもの）を使用すること
を前提とすると、光ディスク１の半径が４０ｍｍ付近
で、対物レンズ１２と２つのタンジェンシャルスキュー
センサ１３およびラジアルスキューセンサ１４が、ほぼ
同一トラック上に位置するように、スキューセンサ１
３，１４がボビン１５の上の所定の位置に配置されてい
る。即ち、スキューセンサ１３，１４は、対物レンズ１
２に比べて、光ディスク１の中心側にオフセットされる
ように、ボビン１５の上に配置されている。

【００３０】図５は、タンジェンシャルスキューセンサ
１３のディテクタ配置例であり、図６は、ラジアルスキ
ューセンサ１４のディテクタの配置例を示している。図
５に示すように、タンジェンシャルスキューセンサ１３
は、光を発光するＬＥＤ１３ａと、光ディスク１からの
戻り光を受光する２つのフォトトランジスタ１３ｂ，１
３ｃを有している。

【００３１】これらのＬＥＤ１３ａとフォトトランジス
タ１３ｂ，１３ｃは、図７に示すように、レンズおよび
光学フィルタとして作用するレンズ兼光学フィルタ１２
１により覆われている。

【００３２】このタンジェンシャルスキューセンサ１３
は、ＬＥＤ１３ａより出射され、光ディスク１において
反射された戻り光の強度をフォトトランジスタ１３ｂ，
１３ｃによって検出することにより、対物レンズ１２と
光ディスク１のディスク面Ｄとのタンジェンシャルスキ
ュー方向（ＴＳＤ）に関する相対角度を検出するように
なされている。

【００３３】図６に示したラジアルスキューセンサ１４
は、光を発光するＬＥＤ１４ａと光ディスク１からの戻
り光を受光するフォトトランジスタ１４ｂ，１４ｃを備
えている。これらのＬＥＤ１４ａ、フォトトランジスタ
１４ｂ，１４ｃは、タンジェンシャルスキューセンサ１
３の場合と同様に、図７に示すように、レンズ兼光学フ
ィルタ１２２によって覆われている。

【００３４】このラジアルスキューセンサ１４は、ＬＥ
Ｄ１４ａより出射され、光ディスク１において反射され
た戻り光の強度をフォトトランジスタ１４ｂ，１４ｃに
よって検出することにより、対物レンズ１２と光ディス
ク１のディスク面Ｄとのラジアルスキュー方向（ＲＳ
Ｄ）に関する相対角度を検出するようになされている。

【００３５】図７に示したレンズ兼光学フィルタ１２
１，１２２は、例えば、透明なプラスチックで構成され
ており、図５および図６に示したＬＥＤ１３ａ，１４ａ
が発生する光は通すが、レーザダイオード１５１（図
１）が発生するレーザ光は遮断する。即ち、レンズ兼光
学フィルタ１２１，１２２は、波長６５０ナノメートル
（ｎｍ）の光の進入を阻止するが、波長９５０ｎｍの光
は透過する性質を有している。従って、レーザダイオー
ド１５１から出射され、光ディスク１において反射され
たレーザ光の影響を受けることなく、ディスクスキュー
を検出することができる。

【００３６】また、図３に示したボビン１５に取り付け
られているマグネット２０−１，２０−２は、すべてト
ラック方向（ＴＤ）に着磁されており、隣合うマグネッ
ト同士は互いに逆方向に着磁されている。これらのマグ
ネット２０−１，２０−２が、フォーカスコイル１６
（以下、適宜、第１コイルという）およびトラッキング
コイル１７（以下、適宜、第２コイルという）に対し
て、トラック方向に磁界を与えることにより、通電時に
おいて、第１コイルはディスク面Ｄに垂直な方向に駆動
力を発生し、第２コイルは、トラッキング方向に駆動力
を発生するようにすることができる。

【００３７】また、図４に示したベース１０１の中心部
分には、穴が形成されており、偏光ビームスプリッタ１
５５を介して照射されるレーザ光Ｌを通したり、ディス
ク１のディスク面Ｄからの戻り光を偏光ビームスプリッ
タ１５５側に通すようになされている。

【００３８】図８は、フォーカスコイル１６およびトラ
ッキングコイル１７を駆動する駆動回路３００の構成例
を示すブロック図である。同図に示すように、フォトデ
ィテクタ１６０は、位相補償器１８０、ゲイン調整器１
８１を介して２つのトラッキングコイル１７−１，１７
−２に接続されている。また、フォトディテクタ１６０
は、位相補償器１８２、ゲイン調整器１８３を介して４
つのフォーカスコイル１６−１乃至１６−４にも接続さ
れている。

【００３９】ラジアルスキューセンサ１４は、位相補償
器１８４、ゲイン調整器１８５、および反転器１８６を
介して２つのフォーカスコイル１６−２，１６−４に接
続されている。また、ラジアルスキューセンサ１４は、
位相補償器１８４、ゲイン調整器１８５を介して２つの
フォーカスコイル１６−１，１６−３に接続されてい
る。

【００４０】タンジェンシャルスキューセンサ１３は、
位相補償器１８７、ゲイン調整器１８８、および反転器
１８９を介して、フォーカスコイル１６−３，１６−４
に接続されている。また、タンジェンシャルスキューセ
ンサ１３は、位相補償器１８７、ゲイン調整器１８８を
介して、フォーカスコイル１６−１、１６−２に接続さ
れている。

【００４１】図８に示した駆動回路３００において、フ
ォトディテクタ１６０がディスク面Ｄからの戻り光を受
けると、フォトディテクタ１６０を構成するディテクタ
１６０Ａ乃至１６０Ｄからフォーカスエラー信号（ＦＥ
Ｓ）が出力され、位相補償器１８２に供給される。位相
補償器１８２に供給されたフォーカスエラー信号は位相
補償される。次に、ゲイン調整器１８３において、ゲイ
ンの調整が行われた後、４つのフォーカスコイル１６−
１乃至１６−４に対して、同位相の駆動電流が供給され
る。これにより、ボビン１５がフォーカス方向に移動す
る。

【００４２】また、フォトディテクタ１６０を構成する
ディテクタ１６０Ｅ乃至Ｈからは、トラッキングエラー
信号ＴＲＳが出力され、位相補償器１８０に供給され
る。位相補償器１８０に供給されたトラッキングエラー
信号は位相補償される。そして、ゲイン調整器１８１に
おいて、ゲインの調整が行われた後、同位相の駆動電流
が出力され、２つのトラッキングコイル１７−１，１７
−２に供給される。これにより、ボビン１５がトラッキ
ング方向に移動する。

【００４３】ラジアルスキューセンサ１４から出力され
るラジアルスキューエラー信号ＲＳＥは、位相補償器１
８４に供給され、位相補償された後、ゲイン調整器１８
５に供給される。ゲイン調整器１８５においては、ゲイ
ンの調整が行われる。そして、ゲイン調整器１８５から
同位相の駆動電流が２つのフォーカスコイル１６−１，
１６−３に供給されるとともに、反転器１８６から逆位
相の駆動電流が残りのフォーカスコイル１６−２，１６
−４に対して供給される。これにより、ボビン１５は、
ラジアルスキュー方向に回動することになる。

【００４４】このとき、ゲイン調整器１８５から出力さ
れる駆動電流（ラジアルスキューサーボ電流）は、図９
を参照して後述するように、アクティブフィルタ２２１
（補正信号発生手段）において干渉補正電流とされ、加
算器２２２に供給される。そして、加算器２２２によ
り、干渉補正電流にトラッキングサーボ電流が加算され
る。これにより、ラジアルスキューサーボからのトラッ
キングサーボへの外乱を抑制することができる。

【００４５】タンジェンシャルスキューセンサ１３から
出力されるタンジェンシャルスキューエラー信号ＴＳＥ
は、位相補償器１８７に供給され、位相補償された後、
ゲイン調整器１８８に供給される。ゲイン調整器１８８
においては、ゲインの調整が行われ、同位相の駆動電流
がフォーカスコイル１６−１，１６−２に対して供給さ
れるとともに、反転器１８９から逆位相の駆動電流が残
りのフォーカスコイル１６−３，１６−４に対して供給
される。これにより、ボビン１５は、タンジェンシャル
スキュー方向に回動することになる。

【００４６】次に、図９を参照して、上述した干渉補正
電流を生成するアクティブフィルタ２２１のアクティブ
フィルタ特性について説明する。同図に示すように、ラ
ジアルスキュー動作時のトラッキング方向への対物レン
ズ１２の不要な動作量Ｄ_{(rs> tr)}（ｓ）は、ラジアルス
キューサーボ電流に伝達関数Ｇ_(rs>tr)（ｓ）をかけた
ものとして扱うことができる。この伝達関数Ｇ_(rs>tr)
（ｓ）は、対物レンズ駆動デバイス単体の特性に依存す
るものであり、予め測定しておくことが可能である。

【００４７】この不要な動作量Ｄ_(rs>tr)（ｓ）をキャ
ンセルさせるための干渉補正電流は、上記伝達関数Ｇ
_(rs>tr)（ｓ）とアクチュエータのトラッキング特性Ｇ
_tr（ｓ）とラジアルスキューサーボ電流Ｉ_rsを用いる
と、次式のように表すことができる。

【００４８】 干渉補正電流＝Ｇ_(rs>tr)（ｓ）×Ｉ_rs／Ｇ_tr（ｓ）

【００４９】従って、アクティブフィルタ２２１の伝達
関数は、次のようになる。

【００５０】Ｇ_(rs>tr)（ｓ）／Ｇ_tr（ｓ）

【００５１】実際のデバイスにおいては、Ｇ
_(rs>tr)（ｓ）／Ｇ_tr（ｓ）は、かなり急峻な位相回り
を伴う伝達関数であるため、ある特定の帯域に機械的な
干渉が多いような場合、単純なバンドパスフィルタや増
幅回路のみでもある程度の効果を得ることができる。

【００５２】図１０は、本発明の対物レンズ駆動装置の
他の実施の形態の構成例を示すブロック図である。図１
０に示した実施の形態においては、図３に示した実施の
形態において、タンジェンシャルスキューセンサ１３お
よびラジアルスキューセンサ１４の代わりに、２軸回り
のスキューの検出が可能な２次元スキューセンサ１３１
を、対物レンズ１２と同一トラック上になるようにボビ
ン１５上の所定の位置に配置するようにしている。

【００５３】図１１は、２次元スキューセンサ１３１の
構成例を示す図である。同図に示すように、２次元スキ
ューセンサ１３１は、光を発光するＬＥＤ２０１ａ、光
ディスク１のディスク面Ｄからの戻り光を受光するフォ
トトランジスタ２０１ｂ乃至２０１ｅより構成されてい
る。ここでは、フォトトランジスタ２０１ｂ乃至２０１
ｅにより受光される光の強度を、それぞれＩ，Ｊ，Ｋ，
Ｌとする。

【００５４】このタイプの対物レンズ駆動装置では、図
１４および図１５を参照して上述したように、ラジアル
スキューサーボ動作時に、対物レンズ１２がトラッキン
グ方向（半径方向）に動くほかに、タンジェンシャルス
キューサーボ動作時に、対物レンズ１２がフォーカス方
向に動いてしまう。

【００５５】図１２は、これらの不要な動作を補正する
ための駆動回路の構成例を示すブロック図である。図１
２に示した駆動回路４００においては、図８に示した駆
動回路３００において、ラジアルスキューセンサ１４お
よびタンジェンシャルスキューセンサ１３の代わりに、
２次元スキューセンサ１３１を用いるようにしている。

【００５６】２次元スキューセンサ１３１は、次のよう
な演算式によりラジアルスキューエラー信号を演算し、
出力する。

【００５７】 ラジアルスキューエラー信号＝Ｉ＋Ｋ−（Ｊ＋Ｌ）

【００５８】２次元スキューセンサ１３１は、次のよう
な演算式によりタンジェンシャルスキューエラー信号を
演算し、出力する。

【００５９】 タンジェンシャルスキューエラー信号＝Ｉ＋Ｊ−（Ｋ＋
Ｌ）

【００６０】図１２に示した駆動回路４００において
は、図８に示した駆動回路３００の場合と同様に、ラジ
アルスキューサーボ電流にアクティブフィルタ２２１を
通した干渉補正電流が加算器２２２において、ゲイン調
整器１８１より出力されるトラッキングサーボ電流に加
えられる。さらに、この回路では、タンジェンシャルス
キューサーボ電流に対しても、アクティブフィルタ２３
１（補正信号発生手段）を通した干渉補正電流が加算器
２３２において、ゲイン調整器１８３より出力されるフ
ォーカスサーボ電流に対して加えられる。これにより、
スキューサーボからのトラッキングサーボおよびフォー
カスサーボへの外乱を抑制することができる。

【００６１】アクティブフィルタ２３１の特性を表す伝
達関数は、図９を参照して上述したアクティブフィルタ
２２１の場合と同様にして、タンジェンシャルスキュー
サーボからフォーカスサーボへの干渉の度合いを表す伝
達関数Ｇ（_ts>fo）（ｓ）と、アクチュエータのフォー
カス特性Ｇ_fo（ｓ）を用いて、次のように表すことがで
きる。

【００６２】Ｇ（_ts>fo）（ｓ）／Ｇ_fo（ｓ）

【００６３】以上のように、対物レンズ１２のフォーカ
ス制御およびトラッキング制御を行うとともに、対物レ
ンズ１２の光軸とディスク面Ｄとが常に垂直になるよう
に傾動制御（スキューサーボ）を行うことにより、ディ
スクスキューを補正する対物レンズ駆動装置において、
自由度間の機械的な干渉を電気的に補正することができ
るため、対物レンズ１２を４自由度方向（フォーカス方
向、トラッキング方向、タンジェンシャルスキュー方
向、ラジアルスキュー方向）に独立に制御することがで
き、ディスクスキューのフォーカスサーボおよびトラッ
キングサーボに対する影響を抑制することができる。こ
れにより、信頼性の高い高密度光ディスクシステムの構
築が可能となる。

【００６４】なお、上記実施の形態においては、光ディ
スクに記録されている情報を再生する場合について説明
したが、光ディスクに対して情報を記録する場合にも本
発明を適用することが可能である。

【００６５】また、上記実施の形態においては、スキュ
ーサーボ時にボビン１５を傾動させるようにしたが、光
ピックアップ全体を傾動させるようにすることも可能で
ある。

【００６６】

【発明の効果】以上の如く請求項１に記載の対物レンズ
駆動装置、および請求項２に記載の対物レンズ駆動方法
によれば、可動部をラジアルスキュー方向に傾動させる
ための信号およびタンジェンシャルスキュー方向に傾動
させるための信号のうちの少なくともいずれか一方に基
づいて、可動部をフォーカス方向に直線移動させるため
のフォーカス駆動信号および可動部をトラッキング方向
に駆動するためのトラッキング駆動信号のうちの少なく
ともいずれか一方を補正するための補正信号を発生す
る。そして、可動部のトラッキング方向およびフォーカ
ス方向への駆動は、フォーカスエラー信号に基づくフォ
ーカス駆動信号およびトラッキングエラー信号に基づく
トラッキング駆動信号と補正信号との差分に基づいて行
われるようにしたので、４自由度間の機械的な干渉を電
気的に補正するとともに、対物レンズを４自由度方向に
独立に制御することができ、フォーカスサーボおよびト
ラッキングサーボ制御に対するスキューサーボの影響を
抑制することができる。

【００６７】請求項３に記載の記録再生装置によれば、
光ディスクのスキュー発生量に応じて、光ディスクの記
録面と対物レンズの光軸とが垂直になるように、可動部
または光ピックアップ全体をラジアルスキュー方向およ
びタンジェンシャルスキュー方向のうちの少なくともい
ずれか一方に傾動させ、可動部をラジアルスキュー方向
に傾動させるための信号およびタンジェンシャルスキュ
ー方向に傾動させるための信号のうちの少なくともいず
れか一方に基づいて、可動部をフォーカス方向に直線移
動させるためのフォーカス駆動信号、および可動部をト
ラッキング方向に駆動するためのトラッキング駆動信号
のうちの少なくともいずれか一方を補正するための補正
信号を発生する。そして、可動部のトラッキング方向お
よびフォーカス方向への駆動は、フォーカスエラー信号
に基づくフォーカス駆動信号およびトラッキングエラー
信号に基づくトラッキング駆動信号と補正信号との差分
に基づいて行われるようにしたので、４自由度間の機械
的な干渉を電気的に補正するとともに、対物レンズを４
自由度方向に独立に制御することができ、フォーカスサ
ーボおよびトラッキングサーボ制御に対するスキューサ
ーボの影響を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対物レンズ駆動装置および記録再生装
置を応用した光ディスク装置の一実施の形態の構成例を
示すブロック図である。

【図２】８分割フォトディテクタ１６０の構成例を示す
図である。

【図３】図１の対物レンズ駆動装置１００の構成例を示
す図である。

【図４】図３の対物レンズ駆動装置１００の側面図を示
す図である。

【図５】タンジェンシャルスキューセンサ１３の構成例
を示す図である。

【図６】ラジアルスキューセンサ１４の構成例を示す図
である。

【図７】図５および図６のスキューセンサの光学フィル
タの例を示す図である。

【図８】駆動回路３００の構成例を示すブロック図であ
る。

【図９】ラジアルスキューサーボからのトラッキングサ
ーボへの外乱を補正する方法を説明する図である。

【図１０】本発明の対物レンズ駆動装置の他の実施の形
態の構成例を示す図である。

【図１１】図１０の２次元スキューセンサ１３１の構成
例を示す図である。

【図１２】対物レンズ駆動回路４００の構成例を示すブ
ロック図である。

【図１３】従来の光ディスクシステムの構成例を示す図
である。

【図１４】タンジェンシャルスキューサーボからのフォ
ーカスサーボへの機械的な干渉を示す図である。

【図１５】ラジアルスキューサーボからのトラッキング
サーボへの機械的な干渉を示す図である。

【符号の説明】

１ 光ディスク， ２ 光ピックアップ， ３ メカデ
ッキ， ４ ＯＰベース， ５ 回転軸， １２ 対物
レンズ， １３ タンジェンシャルスキューセンサ，
１４ ラジアルスキューセンサ， １３ａ，１４ａ Ｌ
ＥＤ，１３ｂ，１３ｃ，１４ｂ，１４ｃ フォトトラン
ジスタ， １５ ボビン， １６ フォーカスコイル，
１７ トラッキングコイル， １８ サスペンショ
ン， １９取り付け部， １００ 対物レンズ駆動装
置， １２１乃至１２３ レンズ兼光学フィルタ， １
３１ ２次元スキューセンサ， １５１ レーザダイオ
ード，１６０ ８分割フォトディテクタ， ２００ 光
ディスク装置， ２０１ａＬＥＤ， ２０１ｂ，２０１
ｃ，２０１ｄ，２０１ｅ フォトトランジスタ，２２
１，２３１ アクティブフィルタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ディスクに光を用いて情報の記録また
   は再生を行う場合に、対物レンズを駆動する対物レンズ
   駆動装置において、 前記対物レンズを有する可動部をフォーカス方向に直線
   移動するように駆動する第１の駆動手段と、 前記光ディスクのスキュー発生量に応じて、前記光ディ
   スクの記録面と前記対物レンズの光軸とが垂直になるよ
   うに、前記可動部をラジアルスキュー方向およびタンジ
   ェンシャルスキュー方向のうちの少なくともいずれか一
   方に傾動させる第２の駆動手段と、 前記可動部をトラッキング方向に駆動する第３の駆動手
   段と、 前記第２の駆動手段に供給され、前記可動部をラジアル
   スキュー方向に傾動させるための信号およびタンジェン
   シャルスキュー方向に傾動させるための信号のうちの少
   なくともいずれか一方に基づいて、前記第１の駆動手段
   に供給され、前記可動部をフォーカス方向に直線移動さ
   せるためのフォーカス駆動信号、および前記第３の駆動
   手段に供給され、前記可動部をトラッキング方向に駆動
   するためのトラッキング駆動信号のうちの少なくともい
   ずれか一方を補正するための補正信号を発生する補正信
   号発生手段とを備え、 前記第１の駆動手段および前記第３の駆動手段は、フォ
   ーカスエラー信号に基づく前記フォーカス駆動信号およ
   びトラッキングエラー信号に基づく前記トラッキング駆
   動信号と、前記補正信号発生手段からの前記補正信号と
   の差分に基づいて前記可動部を駆動することを特徴とす
   る対物レンズ駆動装置。
2. 【請求項２】 光ディスクに光を用いて情報の記録また
   は再生を行う場合に、対物レンズを駆動する対物レンズ
   駆動方法において、 前記対物レンズを有する可動部をフォーカス方向に直線
   移動するように駆動するステップと、 前記光ディスクのスキュー発生量に応じて、前記光ディ
   スクの記録面と前記対物レンズの光軸とが垂直になるよ
   うに、前記可動部をラジアルスキュー方向およびタンジ
   ェンシャルスキュー方向のうちの少なくともいずれか一
   方に傾動させるステップと、 前記可動部をトラッキング方向に駆動するステップと、 前記可動部をラジアルスキュー方向に傾動させるための
   信号およびタンジェンシャルスキュー方向に傾動させる
   ための信号のうちの少なくともいずれか一方に基づい
   て、前記可動部をフォーカス方向に直線移動させるため
   のフォーカス駆動信号および前記可動部をトラッキング
   方向に駆動するためのトラッキング駆動信号のうちの少
   なくともいずれか一方を補正するための補正信号を発生
   するステップとを備え、 前記可動部のトラッキング方向およびフォーカス方向へ
   の駆動は、フォーカスエラー信号に基づく前記フォーカ
   ス駆動信号およびトラッキングエラー信号に基づく前記
   トラッキング駆動信号と前記補正信号との差分に基づい
   て行われることを特徴とする対物レンズ駆動方法。
3. 【請求項３】 対物レンズを駆動する対物レンズ駆動装
   置を有する光ピックアップにより、光ディスクに光を用
   いて情報の記録または再生を行う記録再生装置におい
   て、 前記対物レンズを有する可動部をフォーカス方向に直線
   移動するように駆動する第１の駆動手段と、 前記光ディスクのスキュー発生量に応じて、前記光ディ
   スクの記録面と前記対物レンズの光軸とが垂直になるよ
   うに、前記可動部または前記光ピックアップ全体をラジ
   アルスキュー方向およびタンジェンシャルスキュー方向
   のうちの少なくともいずれか一方に傾動させる第２の駆
   動手段と、 前記可動部をトラッキング方向に駆動する第３の駆動手
   段と、 前記第２の駆動手段に供給され、前記可動部をラジアル
   スキュー方向に傾動させるための信号およびタンジェン
   シャルスキュー方向に傾動させるための信号のうちの少
   なくともいずれか一方に基づいて、前記第１の駆動手段
   に供給され、前記可動部をフォーカス方向に直線移動さ
   せるためのフォーカス駆動信号、および前記第３の駆動
   手段に供給され、前記可動部をトラッキング方向に駆動
   するためのトラッキング駆動信号のうちの少なくともい
   ずれか一方を補正するための補正信号を発生する補正信
   号発生手段とを備え、 前記第１の駆動手段および前記第３の駆動手段は、フォ
   ーカスエラー信号に基づく前記フォーカス駆動信号およ
   びトラッキングエラー信号に基づく前記トラッキング駆
   動信号と、前記補正信号発生手段からの前記補正信号と
   の差分に基づいて前記可動部を駆動することを特徴とす
   る記録再生装置。