JPS63266638A - 光デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスク装置の光学式ヘッドの位置決めサー
ボの方法に関する。

〔従来の技術〕

光ディスクは磁気ディスクと比較して１桁大きい記録密
度を有しているため大容量の記憶媒体として使用され、
その用途は音響機器やコンピュータの外部記憶［１１な
どに広がっている。

光ディスク！１ｉｉｉ！において、このように高密度に
記録された情報信号を誤りなく正確に読み取るために、
光学式ヘッドの半導体レーザから照射される光ビームを
対物レンズで集光してディスクの信号記録面に正確に焦
点を結ばせることと、この焦点が情報信号を記録した（
トラック）から半径方向にずれることなく正しくトラッ
ク上と追従することが必要である。しかし、光ディスク
には、機械的に避けることのできない面振れやトラック
の偏心などがある上、光ディスク装置内外からの振動が
加わる結果、正確にディスク面上に焦点を結ばなくなっ
たり、トラックに追従することが不可能になる。そこで
光ディスク装置ではディスク面上からの焦点位置のずれ
量（フォーカスエラー）とトラック位置からの焦点のず
れ量（トラックエラー）に応じた信号が作られるように
光学式ヘッドは巧みに設計されており、これらの信号を
基に焦点をディスク面上に結ばせる制御（フォーカスサ
ーボ）と焦点をトラック上に結ばせる制御（トラックサ
ーボ）が採用されている。

ｔＪ２図は光ディスク＃ａＷＩｔのうち、光学ヘッドデ
ィスクを含む構成の一例を示す模式図である。

半導体レーザ１から発したレーザ光はコリメータレンズ
２で平行光にされた後、プリズム４で反射し方向が変え
られ、対物レンズ５で収束光となりディスク６の中の情
報記録ｌＸ７に焦点を結ぶ。

この記録膜のレーザ光の焦点をスポットと呼ぶ。

記ｔｉｅに入射したレーザ光の一部は反射されて、入射
時と逆の経路を戻るが、ビームスプリッタ３において一
部は反射されてビームスプリッタ８に入射する。ビーム
スプリッタ８では光路はさらに２つに分かれ、収束レン
ズ９を経て２分割フォトセンサ１０に入るトラックエラ
ー検出系と、収束レンズ１１を経て４分割フォトダイオ
ード１２に入るフォーカスエラー検出系が構成されてい
る。

ところで焦点位置を制御するために通常対物レンズを微
小量動かす方法が採られている。対物レンズを動かす機
構としては、磁石が発生する磁界とコイルに流れる電流
が発生する磁界の両者の相互作用を利用する、ボイスコ
イルモータ形式の駆動機構が用いられている。対物レン
ズはこの駆動機構が発生する小さい力でも動くように、
ごく剛性の小さいばねで支持されている。この支持ばね
と対物レンズで構成されるばね一質量系の固を振動数は
約２０Ｈｚであり、対物レンズの質量に対し支持ばねの
剛性が極めて小さい。

対物レンズ駆動機構と支持機構の一例を第３図を用いて
説明する。対物レンズ５は鏡筒１３に固定され、鏡筒１
３は鏡筒２２と結合し共に支持ばね１４ａおよび１４ｂ
によって支持されている。

鏡筒１３にはコイルポビン１５を介してコイル１６が取
付けられている。一方磁石１８は、両側にヨーク１７及
び１８を持っているので、磁束は磁石１８〜ヨ一ク１７
〜ヨーク１９〜磁石１８のように流れ、途中ヨーク１７
と１８の間のギャップにおいて、コイル１６に直交して
いる。従って磁石が発生するこの磁界とコイルに電流が
流れることによって発生する磁界の相互作用によってコ
イルを第３図上方または下方に動かそうとする力が発生
し、その向きはコイルの電流の向きによって変わる。コ
イルに駆動力が発生すると、コイルと結合している対物
レンズが駆動され、その駆動振幅は駆動力とばね質量系
によって決まる。

前述の如く、ばね１４Ｌ１１４ｂの剛性は極めて小さい
ので、対物レンズは駆動機構が発生する小さな力でも駆
動可能となるが、同時に外部から加わる振動や対物レン
ズ駆動部の姿勢によっても影響を受けやすくなっている
。ここで対物レンズ駆動部の姿勢が及ぼす影響を考えて
みる。２１１３図において、重力方向がＸ方向に一致し
ている場合にはレンズの重さによるＸ方向のたわみは無
い。

しかし重力方向がＸ軸（−）方向と一致している場合に
は、レンズの重さによって支持ばねはたわみ、対物レン
ズはＸ軸（−）方向に寄った位置を釣り合い位置とする
。このときの対物レンズ変位量、すなわち重力方向がＸ
方向の場合とＸ方向の場合との対物レンズ位置の変化量
は、対物レンズと支持ばねで構成されるばね一質量系の
固在振動数に対し、一義的に決まる。すなわち、対物レ
ンズ質ｆｌ　ｍ　１支持ばねばね定数に１固有振動数ｆ
とすると、 と書けるので、 （ｇは重力加速度）と決まる。−例として固１６ｒ振動
数が２０Ｈｚとすると、たわみは０．８２５ｍｍとなる
。このことは、フォーカスサーチポをかけない状態にお
いては、重力方向がＸ方向とｙ方向と異なると、対物レ
ンズとディスク面の距離、すなわちフォーカスエラー量
に０．８２５ｍｍの差が生ずることを意味する。従って
、ｙ軸方向が重力方向と一致する状態でフォーカスオフ
セットを調整しサーボシステムの動作が最善になるよう
にした場合には、Ｘ方向が重力方向となる姿勢になった
ときに０．８２５ｍｍのフォーカスオフセットが生じて
しまう、光ディスク装置動作中は、フォーカスサーボの
働きでオフセットは軽減されるが、それでもフォーカス
エラーは無視できない重大な値である。例えばサーボ系
のＤＣゲインは通常６０ｄＢ程度に設定されるため、最
終的にオフセットによるサーボエラーは１ ６２５（μ）ｘ面＝　０．６２５（μ）（６０ｄＢ　−
＋壷） 発生する。ところが許容されるフォーカスエラー量は±
０．５μ程度であり、オフセットによるフォーカスエラ
ーはこの値を上回わっていることになり、正常なデータ
の記録再生は期待できな（なってしまう。

以上の如く、従来の光ディスク装置においては対物レン
ズ駆動部の姿勢の違い、すなわち光ディスク装置の姿勢
の違いによって、フォーカスオフセット量が異なり、そ
のために姿勢によってはフォーカスエラー量が太き（な
ってしまい、正常な記録再生が困難になってしまうとい
う欠点があった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光ディスク装置は、ディスクに記録された情報
信号を読み取る光学式ヘッドと、前記ヘッドからの出力
信号に応じて前記光学式ヘッドが前記情報信号を最良に
読み取り得る状態からのずれ量を検出するエラー検出回
路並びに、前記情報信号を最良に読み取る状態に光学式
ヘッドを位置決め、１ｔ１１御する駆動回路とを存する
光学式ヘッドサーボ回路と、前記光学ヘッド体、または
その一部を位置決め制御回路に従って駆動するモータに
よって形成された駆動装置を有し、前記エラー検出回路
から得られるフォーカスエラー量に基づいた電流と、フ
ォーカスサーチの際の合焦時に加えた電流値とを重畳し
て得られる電流を前記駆動装置のモータに流すことを特
徴とする。

〔作用〕

本発明の上記の構成によれば、電源投入後合焦点を探し
くフォーカスサーチ）、合焦点で光学ヘッド駆動用モー
タに流す電流をオフセット電流として、これを光学ヘッ
ドから得られるフォーカスエラー信号に従って対物レン
ズを制御する電流に１畳して、対物レンズを駆動するの
で、常に対物レンズ自重によるフォーカスオフセットを
取り除（ことが可能である。

〔実施例〕

本発明を実施例に従って詳しく説明する。。

第１図は本発明の一実施例のフォーカス制御回路のブロ
ック図である。

本実施例においては、電源投入後、大まかなフォーカス
合わせが行なわれる。すなわち、電源投入後、対物し／
ズ駆動機構２３によって対物レンズをディスク６に最も
近い位置に移動させ、次いで次第に遠ざけながら合焦位
置を探す、という動作が行なわれる。この動作をフォー
カスサーチと呼ぶ。フォーカスサーチの際、ＣＰＵ２８
の命令によって、光ヘッドの対物レンズ駆動ｍ構部２３
に電流を供給し、対物レンズをディスクに対して遠近方
向に動かす。このとき合焦点では光ヘッドのフォーカス
エラー検出部２４からの出力が０になる。したがってＣ
ＰＵ２８はフォーカスエラー検出部２４の出力をＡ／Ｄ
変換した後の出力を監視し、この出力が０６しくは０に
近い値に収まったときに合焦であると判断する。

一方、ＣＰＵ２８には、Ａ／Ｄ変換回路２７を通して、
フォーカスサーチの際の駆動電圧が常に入力されている
。ＣＰＵ２８は、合焦を検知すると、そのときの駆動電
圧をＡ／Ｄ変換して得た値を、合焦のオフセット補正電
圧として記憶する。

その後ＣＰＵ２８はフォーカスサーボ引き込みを行なっ
てフォーカスサーボ状態に入る。

フォーカスサーボ状態においては、フォーカスエラー検
出部２４からの出力を位相補償回路２５を通してサーボ
系の安定性を増し、Ｖ／Ｉ変換を行なって対物レンズを
駆動する。このとき位相補償後の信号に対し、ＣＰＵ２
８からＤ／Ａ変換を通してフォーカスオフセット補正電
圧を与える。

すなわちフォーカスエラー信号にフォーカスサーチ時に
得た補正値を重畳する。以上の動作によって、本実施例
は常にフォーカスオフセットが０となる電圧値を中心に
フォーカス制御される。なお本実例の光ディスク装置で
は、いかなる姿勢をとったとしても、フォーカスサーチ
時に同様にオフセット補正量を知ることが可能である。

（発明の効果〕 以上のように、本発明においては、フォーカスサーチの
際合焦時に得た電流値をオフセット補正量として、フォ
ーカスエラーに基づ″いた電流値に重畳して対物レンズ
駆動モータに加えるので、光ディスク装置が姿勢変化を
おこしたとしても、フォーカスオフセットを、最小に抑
えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、ｊｆｆ２図は光ヘッ
ドの構造を模式的に示す図、第３図は対物レンズ支涛お
よび駆動機構を示す図である。 ２０．２１・・・枠 ２６・・・Ｖ／Ｉ変換 ２７・・・Ａ／Ｄ変換 ２９・・・Ｄ／Ａ変換 ３０・・・Ａ／Ｄ変換 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ディスク装置において、ディスクに記録された
   情報信号を読み取る光学式ヘッドと、前記ヘッドからの
   出力信号に応じて前記光学式ヘッドが前記情報信号を最
   良に読み取り得る状態からのずれ量を検出するエラー検
   出回路並びに、前記情報信号を最良に読み取る状態に光
   学式ヘッドを位置決め制御する駆動回路とを有する光学
   式ヘッドサーボ回路と、前記、光学ヘッド体、またはそ
   の一部を位置決め制御回路に従って駆動するモータによ
   って形成された駆動装置を有し、前記エラー検出回路か
   ら得られるフォーカスエラー量に基づいた電流と、フォ
   ーカスサーチの際の合焦時に加えた電流値とを重量して
   得られる電流を前記駆動装置のモータに流すことを特徴
   とする光ディスク装置。
2. （２）動作中に適宜フォーカスサーチを行ない、その度
   ごとに、合焦時に駆動装置に加えた電流を新たに重畳電
   流にすることを特徴とする、特許請求の範囲第（１）記
   載の光ディスク装置。