JPH1079135A - 光ディスク再生装置におけるチルトサーボ装置 - Google Patents

光ディスク再生装置におけるチルトサーボ装置

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JPH1079135A
JPH1079135A JP8252287A JP25228796A JPH1079135A JP H1079135 A JPH1079135 A JP H1079135A JP 8252287 A JP8252287 A JP 8252287A JP 25228796 A JP25228796 A JP 25228796A JP H1079135 A JPH1079135 A JP H1079135A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高密度の記録情報を読取る場合にも迅速に確
実に動作できるようにする。 【解決手段】 チルトセンサー8が光ディスクの情報記
録面と対物レンズの光軸との半径方向におけるチルト角
を検出し、それに応じて液晶パネル駆動回路9が分割さ
れた透明電極をもつ液晶パネルの各部分を可変駆動す
る。このとき、駆動回路は、チルト検出液晶パネルの各
分割部分を、それぞれを通過するレーザ光の互いの位相
差が緩和されるように調整して駆動するようにする。ま
た、駆動電圧に対する位相差の特性が非線形となる領域
では非線形回路13,14を使用するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスク等の再
生装置に用いられ、光ディスク等から記録情報を読取る
場合に、光ディスクの情報記録面と光ピックアップの光
軸の傾きを制御するチルトサーボ装置に係る。
【0002】
【従来の技術】従来、レーザディスク等の光ディスクの
再生装置は、光ディスクのソリや自重による情報記録面
の半径方向の傾き(チルト)を補正するために、チルト
サーボ装置が設けられている。これは、図10に示すよ
うに、情報を読取る光ピックアップに、発光ダイオード
及び、発光ダイオードのディスク半径方向に沿って両側
に設けられた受光素子等からなるチルトセンサが設けら
れて、発光ダイオードが放射する光を、回転中の光ディ
スクの情報記録面に入射し、その反射光をそれぞれの受
光素子によって受光し、得られた電気信号に基づいてチ
ルトエラー信号を形成し、チルトエラー信号の大きさに
応じて、チルトモータを適宜駆動させることにより、光
ピックアップを半径方向に移動可能に支持するガイドレ
ールと共に、光ピックアップ全体を半径方向に沿って傾
けることによって、チルト補正している。
【0003】近年、情報の多様化により、大容量のデジ
タル情報を記録することのできる光ディスクであるDV
D(デジタル・ビデオ・ディスク)が提案され、DVD
の記録情報を正確に再生できる再生装置が望まれてい
る。DVDは、CD(コンパクトディスク)と同じ直径
12cmのディスクに動画やコンピュータ情報などのデ
ジタル情報をCDの6〜8倍の記録密度で記録できるよ
うにしたものである。
【0004】このように、DVDは、CDやレーザディ
スクに比べてかなりの高密度記録であるため、ピット情
報を読取るためにはレーザビームのスポット径を、CD
やレーザディスクに比べてかなり小さく設定する必要が
ある。また、レーザビームのスポット径は、使用するレ
ーザの波長λに比例し、対物レンズの開口数NAに反比
例する。
【0005】したがって、DVDの再生装置に用いられ
る光ピックアップには、従来のCDやレーザディスクの
再生装置に用いられる光ピックアップに比べて、波長λ
の短いレーザ光源と、開口数NAの大きな対物レンズを
用いることが必要である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、DVD用に
レーザの波長λを短くし、対物レンズの開口数NAを大
きくした場合、ディスクが僅かに傾いても波面収差(主
としてコマ収差)が発生し、光ピックアップの光軸に対
してディスク面が垂直からずれる角度、いわゆるチルト
角に対するマージンが小さくなってしまう。このため、
CDやレーザディスクに比べて、記録情報を読取る場合
に、頻繁にチルト補正が必要となる。
【0007】以上述べたように、DVDの再生装置に
は、従来よりも応答時間の短いチルトサーボ装置が要求
されるのであるが、図10に示す従来のチルトサーボ装
置は、先に述べたように、チルトモータ駆動による機械
制御によるため、複雑で大掛かりな機構が必要となり、
装置全体が大きくなりコストも増大し、しかも、制御応
答時間に限りがあり(1Hz程度)、チルトサーボが必
ずしも確実に動作できないといった問題があった。ま
た、このために、光ピックアップが記録情報をサーチす
る際のサーチ時間を短縮する上でも限りがあった。
【0008】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
であり、光ディスク再生装置において、高密度に記録さ
れた光ディスクの記録情報を読取る場合に、迅速にしか
も確実に動作することのできるチルトサーボ装置を提供
するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
少なくとも、レーザ光源と、対物レンズと、透明電極が
所定の形状で分割されて形成される収差補正用の液晶パ
ネルと、受光素子とを備え、レーザ光源から発せられる
レーザ光を収差補正用の液晶パネル及び対物レンズを介
して光ディスクの情報記録面上に入射することにより光
スポットを形成し、得られる反射光を受光素子により受
光して、光ディスクに記録される情報に対応する信号を
読取る光ピックアップを備えた光ディスク再生装置にお
けるチルトサーボ装置であって、光ディスクの情報記録
面と対物レンズの光軸との半径方向におけるチルト角に
対応する信号を検出するチルト検出手段と、液晶パネル
の各分割部分の印加電圧をそれぞれ可変駆動する駆動回
路とを有し、駆動回路は、チルト検出手段の検出出力に
応じて、液晶パネルの各分割部分が、それぞれ所定の印
加電圧となるように駆動して、各分割部分を通過するそ
れぞれのレーザ光の互いの位相差を加減することによ
り、光ディスクの情報記録面に対し、チルト角で傾斜す
る対物レンズの収差補正を行うことを特徴とする。
【0010】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の光ディスク再生装置におけるチルトサーボ装置にお
いて、駆動回路は、1又は複数の非線形回路を含んで構
成され、液晶パネルの各分割部分のうち、一部の分割部
分の印加電圧が、前記1又は複数の非線形回路を介して
可変駆動されることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明は以上のように構成したので、光ディス
クの情報記録面と対物レンズの光軸との半径方向におけ
るチルト角に対応する信号をチルト検出手段により検出
し、得られた検出出力に対応して、液晶パネルの各分割
部分を通過するそれぞれのレーザ光の互いの位相差を緩
和させるように、各分割部分の印加電圧を調整する際
に、各分割部分のうち、印加電圧に対する位相差の特性
が非線形となる分割部分については、駆動回路に含まれ
る1又は複数の非線形回路を介して線形化処理して可変
駆動することにより、チルト角で傾斜する対物レンズの
収差補正動作を迅速にしかも確実に行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施形態に
ついて以下に述べる。図1は、本発明の実施の形態に係
る光ディスク再生装置に用いられるチルトサーボ装置の
構成を示すブロック図である。同図において、10は光
ピックアップであり、レーザ光源1、ハーフプリズム
2、液晶パネル3、対物レンズ4、コリメータレンズ
5、受光器6、が設けられている。また、7は光ディス
ク、8はチルトセンサ、9は液晶パネル駆動回路であ
る。
【0013】レーザ光源1から放射されたレーザビーム
は、ハーフプリズム2を通過した後、コリメータレンズ
5によって平行光となり、液晶パネル3を通過して対物
レンズ4で集光され、所定の速度で回転中の光ディスク
7の情報記録面に対し垂直方向から入射して合焦し、情
報記録面上に光スポットを形成する。光ディスク7の情
報記録面には、情報を坦持するピットが、同心円上又は
螺旋状に配列形成されていて、ディスクの回転によって
ピットが走査するトラックを形成している。
【0014】光ピックアップ10は、図示しないフォー
カスサーボ装置、トラッキングサーボ装置などにより、
光スポットをトラック上においてフォーカシング及びト
ラッキングさせ、走査中のピット形状に応じて変調され
た反射光を生成する。また、生成された反射光は、再び
対物レンズ4、液晶パネル3、コリメータレンズ5を介
して、ハーフプリズム2のミラー面において反射し、受
光器6上に結像する。このようにして、光ピックアップ
10は、対物レンズ4からレーザ光を垂直な光軸で入射
して、回転中の光ディスク7のピットに坦持された情報
を読取っている。
【0015】一方、回転中の光ディスク7は必ずしも水
平面を維持して装着されるとは限らず、例えば、ソリ
や、変形や、外乱による共振などを要因として回転中に
おいて光ピックアップ10の光軸が、光ディスク7の情
報記録面に対し、垂直方向から傾く場合があり、これに
より波面収差(主にコマ収差)が発生するので、光ピッ
クアップ10の光軸付近にチルトセンサ8を設けて、光
ディスク7のラジアル(半径)方向のチルトを検出し、
得られたチルトエラー信号を液晶パネル駆動回路9に出
力し、液晶パネル駆動回路9が、供給されたチルトエラ
ー信号に応じて液晶パネル3の位相差を調整することに
より、チルト補正する。
【0016】液晶パネル3は、透明電極が複数に分割さ
れた領域においてそれぞれの印加電圧を駆動することが
でき、その分割形状は、図2に示すように、チルトを働
かせる光ディスク7のラジアル方向に沿って、対応する
対物レンズ4の瞳を光軸を中心として対象な複数対の領
域を含んで構成され、分割された各領域は、液晶パネル
駆動回路9によって、各領域に対応する駆動出力によっ
てそれぞれ駆動される。液晶の配向方向は、レーザ光源
1から入射する光の偏光方向と略同一方向であり、光デ
ィスク7のラジアル方向の沿うようにパターン配置され
る。
【0017】図2では、液晶パネル3の分割パターン
は、対物レンズ4の瞳を5分割(図2中〜の領域)
するパターン構成で示してあるが、分割パターンはこの
例に限らず、例えば単純な短冊形状でも良い。分割数も
5分割に限らず、これ以外の複数の領域に分割して構成
しても良い。
【0018】また、図3は、液晶パネル3に用いられる
液晶の配向方向と、レーザ光源1から入射する光の偏光
方向を一致させた場合に得られる光路長差(又は位相
差)の特性を示したものであり、横軸は、液晶に与えた
印加電圧であり、縦軸は光路長差(又は位相差)を表し
ている。同図から分かるように、得られる位相差は、3
V付近から立上がり、5V付近まではほぼ直線的に変化
するが、それを越えた電圧では飽和するように非直線的
に変化して行く。本発明における液晶パネル3に用いら
れる液晶は、図3に示す特性を有するが、通常、液晶は
このような非線形な特性を有する。
【0019】液晶パネル3は以上のように配置され、光
ディスク7が傾く場合に、液晶パネル駆動回路9は、液
晶パネル3の各分割領域の印加電圧が、それぞれ発生す
る波面収差に対応した位相差となるように、液晶パネル
3を駆動し、各分割領域を通過するそれぞれのレーザ光
の互いの位相差を減らすことにより、対物レンズ4の収
差補正を行う。
【0020】図4は、例えば、光ディスク7がチルト角
1度で傾く場合に発生する波面収差(主としてコマ収
差)の一例を示す。この場合、液晶パネル3の各分割領
域に応じて、点線のような位相差を与えてやれば、チル
トによる波面収差を打ち消して、各分割領域の互いの位
相差を減じることができる。
【0021】したがって、本実施形態においては、チル
トを補正するために、液晶パネル駆動回路9によって、
液晶パネル3の各分割領域に、対物レンズ4の中心付近
の位相に対しそれぞれ正負の位相差を与えている。図2
の液晶パネル3の各分割領域(〜)でいえば、対物
レンズ4の中心にあるの領域の位相に対し、、と
、の各領域では、例えば、の領域に印加する電圧
を4.5Vに固定し、、は、それより低い電圧を、
、は、高い電圧を印加することにより、上記補正が
を行うことができる。チルトの方向が正負逆転した場合
は、動作条件も変わり、、は、4.5Vよりも高
く、、は、低く設定する。なお、基準となるの領
域は4.5Vのままである。
【0022】これらのことから、チルト角と液晶パネル
3の各分割領域を駆動する駆動電圧の関係を図6の駆動
電圧特性に示す。同図において、11は、液晶パネル3
の図2中に対応する領域を駆動する駆動電圧特性を示
し、27は、に対応する領域を駆動する駆動電圧特性
を示し、25は、に対応する領域を駆動する駆動電圧
特性を示し、26は、に対応する領域を駆動する駆動
電圧特性をそれぞれ示している。
【0023】同図から分かるように、適正なチルト補正
を行う場合に、対物レンズ4の中心部分に対応して配置
される領域に近接する領域、では、各駆動電圧特
性が線形駆動特性を有するのに対し、対物レンズ4の周
辺に対応して配置される領域、においては、印加電
圧が5Vを越えたあたりから、非線形部分が顕著とな
り、非線形駆動特性が必要とされる。
【0024】したがって、液晶パネル駆動回路9は、チ
ルト角に応じて検出されるチルトセンサ8の出力の大き
さに応じて、液晶パネル3の各分割領域を駆動する駆動
電圧の大きさを、それぞれ、上記線形又は非線形特性に
対応して生成し、各分割領域に出力している。
【0025】図5は、液晶パネル駆動回路9の構成ブロ
ック図である。液晶パネル駆動回路9は、ツェナー素子
等からなる基準電圧源16を有し、基準電圧源16は、
基準電圧VREF(例えば4.5V)を発生する。基準
電圧VREFは、加算器15、20、22、23にそれ
ぞれ供給される。また、基準電圧VREFは、バッファ
24を介してチョッパ回路17に出力される。
【0026】また、液晶パネル駆動回路9は、発振器1
8及び分周器19を有し、発振器18は、一定の発振周
波数(例えば1MHz)で発振し、分周器19に入力さ
れる。分周器19はこれを分周し(例えば1000分
周)、液晶の駆動に必要な周波数(例えば1kHz)を
得る。分周器の出力CKは、チョッパ回路17にクロッ
クとして供給される。
【0027】液晶パネル駆動回路9は、例えば、半径方
向に対し2分割されたチルトセンサ8の差分より、チル
トエラー信号が供給される。チルトエラー信号は、液晶
動作に必要な帯域を通すLPF12を介して出力され、
非線形回路13を経て加算器15に出力aとして供給さ
れる。
【0028】また、LPF12の出力は、1/K1 倍に
ゲイン調整された後、加算器20に出力cとして供給さ
れる。また、LPF12の出力は、反転回路21に供給
されていて、反転回路21により極性反転された後、非
線形回路14を経て加算器22に出力bとして供給され
る。また、反転回路21の出力は、1/K2 倍にゲイン
調整された後、加算器23に出力dとして供給される。
【0029】ここで、非線形回路13、14は、例えば
図7に示す反転型の非線形回路と反転回路から構成さ
れ、それぞれ、図6に示す液晶パネル3の領域、に
対応する駆動電圧特性に対応する伝達特性を有し、それ
ぞれ、LPF12の出力を、供給されるLPF12の出
力の大きさに応じて、非線形補正することによって、各
加算器からの出力a、b、c、d間の互いの位相差を減
少させ、それぞれバッファ24の出力(基準電圧VRE
F)の位相に近付けている。図8は、図7における反転
型の非線形回路が有する入出力特性を示している。
【0030】各加算器15、22、20、23では、供
給された出力a、b、c、dは、それぞれ基準電圧VR
EFと加算され、それぞれがチョッパ回路17に供給さ
れる。チョッパ回路17では、各加算器及びバッファか
ら供給される出力a、b、c、d及び基準電圧VREF
が、クロックCKにより同時に矩形波に波形成形され、
それぞれ対応する、液晶パネル3の各分割された領域
、、、、を駆動する駆動出力となって液晶パ
ネル3に出力される。
【0031】したがって、液晶パネル3の領域を駆動
する駆動出力の波形CH3は、チョッパ回路17の動作
により、CKの周波数で、振幅が±VREF(V)(例
えば±4.5(V))の矩形波となり、液晶パネル3の
駆動出力の基準となる。同様に、液晶パネル3の領域
、をそれぞれ駆動する駆動出力の波形CH2、CH
4は、チョッパ回路17の動作により、CKの周波数
で、それぞれ振幅が±(c+VREF)(V)、±(d
+VREF)(V)の矩形波となり、CKの周波数をキ
ャリア周波数とし、チルトエラー信号、又はその反転信
号に基づく信号に、それぞれ基準電圧VREFを加算し
た信号を、それぞれ被変調信号とした振幅変調波であ
る。
【0032】また、液晶パネル3の領域、をそれぞ
れ駆動する駆動出力の波形CH1、CH5は、CKの周
波数をキャリア周波数とし、チルトエラー信号、又はそ
の反転信号に基づく信号をそれぞれ非線形補正し、それ
ぞれ基準電圧VREFを加算した信号を、それぞれ被変
調信号とした振幅変調波である。
【0033】図9に、光ディスクが傾斜した場合におけ
る、CH1、CH5の駆動出力波形の一例をチルトエラ
ー信号及びLPF12の出力の波形と共に示す。なお、
出力a、cはチルトエラー信号と同相であり、振幅は、
出力aの方が大きくなるように設定される。同様に、出
力b、dはチルトエラー信号と逆相であり、振幅は、出
力bの方が大きくなるように設定される。
【0034】本発明の実施の形態に係る光ディスク再生
装置に用いられるチルトサーボ装置は以上のように構成
され、光ピックアップ10は、光ディスク7が水平面に
対して傾斜しても光ピックアップ10自体を傾斜させ
て、情報記録面に対する光軸の傾きを補正する必要がな
く、DVDのように、高密度に記録された光ディスクを
再生する場合においても、液晶パネル3を通過する平行
光の位相差情報記録面上の光スポットの対称性を維持し
て、ディスクの情報を坦持するピットの形状を変調し、
坦持された情報を正確に読取ることができる。
【0035】
【発明の効果】本発明は以上のように構成したため、光
ディスクの情報記録面と対物レンズの光軸との半径方向
におけるチルト角に対応する信号をチルト検出手段によ
り検出し、得られた検出出力に対応して、液晶パネルの
各分割部分を通過するそれぞれのレーザ光の互いの位相
差を緩和させるように、各分割部分の位相差を調整する
際に、各分割部分のうち、位相差特性が非線形となる分
割部分については、駆動回路に含まれる1又は複数の非
線形回路を介して線形化処理して可変駆動することによ
り、チルト角で傾斜する対物レンズの収差補正動作を迅
速にしかも確実に行うことができる。また、駆動対象が
液晶なので、チルトサーボ時の低消費電力駆動が可能と
なる。また、30Hz程度の早い制御応答が可能となり
記録情報のサーチ時間の短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る光ディスク再生装置
に用いられるチルトサーボ装置の構成を示すブロック図
である。
【図2】本発明の実施の形態におけるチルトサーボ装置
の光ピックアップが有する液晶パネルの分割パターンの
配置を示した図である。
【図3】本発明の実施の形態におけるチルトサーボ装置
の光ピックアップが有する液晶パネルに用いられる液晶
の配向方向と、レーザ光源1から入射する光の偏光方向
を一致させた場合に得られる光路長差(又は位相差)の
特性を示したものであ
【図4】光ディスク7がチルト角1度で傾く場合に発生
する波面収差(主としてコマ収差)の一例を示す。
【図5】本発明の実施の形態におけるチルトサーボ装置
の液晶パネル駆動回路の構成ブロック図である。
【図6】本発明の実施の形態におけるチルトサーボ装置
の、チルト角と、液晶パネルの各分割領域を駆動する駆
動電圧との関係を示した駆動電圧特性である。
【図7】本発明の実施の形態におけるチルトサーボ装置
が有する非線形回路の一例である。
【図8】本発明の実施の形態におけるチルトサーボ装置
が有する非線形回路の一例が有する入出力特性である。
【図9】本発明の実施の形態におけるチルトサーボ装置
の液晶パネル駆動回路が出力する、液晶パネルの領域
、の駆動出力波形の一例を示す。
【図10】従来の光ディスク再生装置に用いられるチル
トサーボ装置の構成ブロック図である。
【符号の説明】
1・・・・・・レーザ光源 2・・・・・・ハーフプリズム 3・・・・・・液晶パネル 4・・・・・・対物レンズ 5・・・・・・コリメータレンズ 6・・・・・・受光器 7・・・・・・光ディスク 8・・・・・・チルトセンサ 9・・・・・・液晶パネル駆動回路 10・・・・・光ピックアップ 11・・・・・駆動電圧特性 12・・・・・LPF 13・・・・・非線形回路 14・・・・・非線形回路 15・・・・・加算器 16・・・・・基準電圧源 17・・・・・チョッパ回路 18・・・・・発振器 19・・・・・分周器 20・・・・・加算器 21・・・・・反転回路 22・・・・・加算器 23・・・・・加算器 24・・・・・バッファ 25・・・・・駆動電圧特性 26・・・・・駆動電圧特性 27・・・・・駆動電圧特性

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも、レーザ光源と、対物レンズ
    と、透明電極が所定の形状で分割されて形成される収差
    補正用の液晶パネルと、受光素子とを備え、前記レーザ
    光源から発せられるレーザ光を前記収差補正用の液晶パ
    ネル及び前記対物レンズを介して光ディスクの情報記録
    面上に入射することにより光スポットを形成し、得られ
    る反射光を前記受光素子により受光して、光ディスクに
    記録される情報に対応する信号を読取る光ピックアップ
    を備えた光ディスク再生装置におけるチルトサーボ装置
    であって、 前記光ディスクの情報記録面と前記対物レンズの光軸と
    の半径方向におけるチルト角に対応する信号を検出する
    チルト検出手段と、 前記液晶パネルの各分割部分の印加電圧をそれぞれ可変
    駆動する駆動回路と、を有し、 前記駆動回路は、前記チルト検出手段の検出出力に応じ
    て、前記液晶パネルの各分割部分が、それぞれ所定の印
    加電圧となるように駆動して、前記各分割部分を通過す
    るそれぞれのレーザ光の互いの位相差を加減することに
    より、前記光ディスクの情報記録面に対し、前記チルト
    角で傾斜する前記対物レンズの収差補正を行うことを特
    徴とする、光ディスク再生装置におけるチルトサーボ装
    置。
  2. 【請求項2】 前記駆動回路は、1又は複数の非線形回
    路を含んで構成され、前記液晶パネルの各分割部分のう
    ち、一部の分割部分の印加電圧が、前記1又は複数の非
    線形回路を介して可変駆動されることを特徴とする、請
    求項1記載の光ディスク再生装置におけるチルトサーボ
    装置。
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