JPH04291030A - 光ディスク装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光学式的に情報の記
録再生を行なう装置で、詳しくは、情報記録面に集光さ
れる光スポットのトラックずれおよび焦点ずれを高精度
に補正制御するように構成された光ディスク装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の追記形光ディスク装置の一
例を示す概略構成図である。同図において、１は光源と
なる半導体レーザで、光ビーム１６を出射する。２はコ
リメータレンズ、３は整形プリズム、４はビームスプリ
ッタ（以下、ＰＢＳと称す）、５はλ／４波長板、６は
対物レンズで、ディスクモータ１３により回転されるデ
ィスク７の情報記録面に光スポット１７を形成する。８
は集光レンズ、９はハーフプリズムで、光ビームを透過
光１６ａと反射光１６ｂとに分ける。１０はナイフエッ
ジ、１１および１２は二分割光検出器、１４は焦点補正
用アクチュエータ、１５はトラック補正用アクチュエー
タである。

【０００３】つぎに、上記のように構成された追記形光
ディスク装置の動作について説明する。すなわち、半導
体レーザ１から出射された光ビーム１６は整形プリズム
３、ＰＢＳ４、λ／４波長板５を経て対物レンズ６によ
りディスク７の情報記録面に集光光スポット１７を形成
する。そして、ディスク７で反射された光ビームは逆行
してＰＢＳ４で反射し、集光レンズ８を経てハーフプリ
ズム９により透過光１６ａと反射光１６ｂに分けられる
。そのうち透過光１６ａは二分割光検出器１２により受
光され、その差動出力Ｂから集光光スポット１７の情報
記録トラック（図示せず）に対するトラックずれを検出
する。また、反射光１６ｂはナイフエッジ１０により半
分の光ビームが遮断された後、二分割光検出器１１によ
り受光され、その差動出力Ａから集光光スポット１７の
情報記録面に対する焦点ずれを検出し、さらに、受光さ
れる全ての光出力Ｃは情報信号として検出される。

【０００４】一方、ディスク７はディスクモータ１３に
より高速回転（例えば、１８００ｒｐｍ）するため、画
振れや偏心によって集光光スポット１７がディスク７上
の情報記録トラックに対してトラックずれを発生したり
、情報記録面に対して焦点ずれを発生する。このため、
上記焦点ずれ検出信号Ａとトラックずれ検出信号Ｂをそ
れぞれの制御回路（図示せず）に加えて、対物レンズ６
を矢印ＥおよびＤで示す二次元に駆動するアクチュエー
タ１４、１５を駆動制御する。

【０００５】上記二次元駆動用アクチュエータ１４、１
５は図５および図６に示すように構成されており、図５
はその二次元駆動用アクチュエータ１４，１５の詳細を
示す平面図、図６はその断面図である。同図において、
２０は表面にテフロン系樹脂がコーティングされた固定
軸で、固定ベース３２に立設されている。２１はアルミ
軸受、２２は可動ホルダで、その偏心位置に対物レンズ
６を保持している。２３はバランサー、２４はゴムダン
パで、上記可動ホルダ２２の動作中心を規定する。２５
は支軸で、ゴムダンパ２４を固定ベース３２に支持する
。２６は焦点補正アクチュエータ用磁石、２７は磁石２
６とにより磁気回路を構成するヨーク、２８はこの磁気
回路中に配置された焦点制御用コイル、２９ａ，２９ｂ
はトラック補正アクチュエータ用磁石、３０ａ，３０ｂ
はトラック補正コイル、３１ａ，３１ｂは上記磁石２９
ａ，２９ｂとにより磁気回路を構成するヨークである。

【０００６】上記構成において、固定ベース３２に設け
た固定軸２０と可動ホルダ２２に設けられた軸受２１は
、テフロン系樹脂とアルミの間において低摩擦で摺接回
動可能に支持されており、可動ホルダ２２は上記軸心か
ら偏心した位置に対物レンズ６を保持し、可動ホルダ２
２に設けた焦点制御用コイル２８が磁石２６とヨーク２
７とで構成される磁気回路中に配置され、これに所望の
電流を通電することによって、矢印Ｄ方向に焦点補正を
行なう。また、同様に可動ホルダ２２に設けたトラック
補正用コイル３０ａ，３０ｂが磁石２９ａ，２９ｂとヨ
ーク３１ａ，３１ｂとで構成される磁気回路中に配置さ
れ、これに所望の電流を通電することによって、矢印Ｅ
方向にトラック補正を行なう。ここで、バランサー２３
は上記のような動作の安定を図り、ゴムダンパ２４は可
動ホルダ２２の動作中心を規定するように働く。

【０００７】このような光ディスク装置の焦点制御系ブ
ロックは図７に示すような構成となる。同図において、
検出系Ｇ１、増幅回路Ｇ２、位相補償回路Ｇ３、アクチ
ュエータＧ４が構成要素であり、ａはディスク画振動、
ｂは制御誤差、ｃはアクチュエータの動きである。トラ
ック制御系も同様な構成である。すなわち、対物レンズ
６を光軸方向に動かして焦点ずれを補正するとともに、
トラックと直交する方向に動かしてトラックずれを補正
するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の光ディスク装置
は以上のように構成されているので、対物レンズのみを
動かして補正動作を行なっており、転送レートを向上さ
せるために高速でディスクを回転させるにともない対物
レンズを高速で動かさなければならない。例えば、ディ
スクの回転数の約自乗で加速度が増えるので、１８００
ｒｐｍの回転に対し３６００ｒｐｍで約４倍のアクチュ
エータ駆動力が必要となる。さらに、回転数の増加にと
もない制御帯域が拡大され、アクチュエータに生ずる機
械共振周波数も回転数の増加にともない大幅に高周波数
化する必要がある。このようなことは、小型化、消費電
力の低減や設計の制約条件の緩和の観点に相反すること
であり、光ディスク装置の高性能化設計の上で大きな問
題となっていた。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、小型化、消費電力および設計の
自由度を実現でき、かつ、ディスクの高速回転を可能と
し転送レートを大幅に向上することができる光ディスク
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光ディス
ク装置は、光源からの光ビームを光軸方向もしくはトラ
ックと直交する方向の少なくとも一方向に補正駆動する
比較的周波数の低い部分を分担する第１の光スポット位
置駆動装置と、比較的周波数の高い部分を分担する第２
の光スポット位置駆動装置とを備え、この第１および第
２の光スポット位置駆動装置によりディスク上の光スポ
ット位置補正を行なわせるように構成したことを特徴と
する。

【００１１】

【作用】この発明によれば、第１および第２の光スポッ
ト位置駆動装置で周波数帯域を分担して駆動補正するよ
うにしたので、それぞれ最適設計が可能となり、第１の
光スポット位置駆動装置は高速回転にともなう駆動力向
上、機械共振の向上といった制約から解放されるととも
に、第２の光位置駆動装置で制御帯域を向上させること
が容易となる。

【００１２】また、二つの位置駆動装置で周波数帯域を
分担することにより、小型化、簡素化、低消費電力化を
図りながら高性能化を実現することができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図面にもとづい
て説明する。図１はこの発明の一実施例による光ディス
ク装置を示す概略構成図であり、同図において、図４に
示す従来例と同一または担当部分には、同一の符号を付
して、それらの説明を省略する。

【００１４】図１において、４０は半導体レーザ１を矢
印Ｆで示す光軸方向に駆動する焦点補正用の第１の圧電
素子、４１は可動保持板、４２は半導体レーザ１を矢印
Ｇで示すトラックと直交する方向に駆動するトラック補
正用の第２の圧電素子で、上記第１の圧電素子４０とに
より第２の光スポット位置駆動装置を構成する。また、
対物レンズ６を駆動する二次元アクチュエータ（第１の
光スポット位置駆動装置）は、ここでは図示しないが、
図５および図６に示す従来の構成と同一である。

【００１５】図２は上記実施例の焦点制御系のブロック
図であり、同図において、Ｇ５は焦点ずれ検出系、Ｇ６
は増幅・補償回路、Ｇ７は半導体レーザ１を駆動する圧
電素子４０、Ｇ８は周波数結合補償回路、Ｇ９は対物レ
ンズ６を光軸方向に駆動するアクチュエータ１４である
。ここで、ｄはディスク７の面振動、ｅは制御誤差、ｆ
は対物レンズ６の動き、ｇは集光光スポットの動きであ
る。

【００１６】そして、対物レンズ６を補正駆動する第１
のアクチュエータ１４，１５と半導体レーザ１を補正駆
動する第１および第２の圧電素子４０，４２とを数百Ｈ
ｚで結合し、この結合周波数以下を第１のアクチュエー
タ１４，１５が主に分担補正し、つまり、周波数が低く
なるに従い第１のアクチュエータ１４，１５の分担比率
が増加する。その周波数以上を第１および第２の圧電素
子４０，４２が主に分担補正し、つまり、周波数が高く
なるに従い第１および第２の圧電素子４０，４２からな
る第２の位置駆動装置の分担比率が増加するものである
。なお、ここでは、焦点制御系について説明したが、ト
ラッキング制御系も同様な構成である。

【００１７】つぎに、上記構成の動作について説明する
。対物レンズ６を駆動するアクチュエータ１４が比較的
周波数の低い領域（数百Ｈｚまで）を分担し、半導体レ
ーザ１を駆動する圧電素子４０が比較的周波数の高い領
域（数百Ｈｚ以上）を分担するので、上記アクチュエー
タ１４の高域の駆動力をそれほど向上させることなく、
かつ、機械共振周波数をあまり高周波数化しなくても、
ディスク７の高速回転に対応させることができ、大幅に
転送レートを向上させることができる。さらに、焦点制
御系では高周波数領域を受けもつ半導体レーザ１の動き
は１μｍ程度、トラッキング制御系では０．１μｍ程度
の微少量を補正すればよく、光学的に影響を及ぼすこと
はなく、機械共振を高くすることが簡単に実現できる。

【００１８】なお、上記実施例では半導体レーザ１の全
体を補正駆動するように構成したが、さらに小型化、効
率向上を可能にするために、図３に示すように半導体レ
ーザのパッケージ内に構成してもよい。

【００１９】図３において、５０は半導体レーザのパッ
ケージ、５１は半導体レーザ素子、５２はシリコンマウ
ント、５３はヒートシンク、５４はヒートシンク５３を
介して半導体レーザ素子５１を矢印Ｆ方向に駆動する第
１の圧電素子、５５は上記圧電素子５４の一端を保持し
た支持板、５６は支持板５５を介して半導体レーザ素子
５１を矢印Ｇ方向に駆動する第２の圧電素子である。

【００２０】上記半導体レーザ素子５１の詳細な配線は
省略するが、図３の構成によれば、駆動すべき可動部の
重量が大幅に軽減できるので、さらに小型化、簡素化を
はかることができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、光ビ
ームの位置を補正駆動する第１の駆動装置と第２の駆動
装置を結合し、この結合周波数以下の比較的低い周波数
領域を第１の駆動装置が分担し、その周波数以上の比較
的高い周波数領域を第２の駆動装置が分担して、光スポ
ットの焦点ずれおよびトラックずれを補正するように構
成したので、第１の光ビーム位置駆動装置の機械共振を
高周波数化することなく、制御帯域を大幅に拡大するこ
とができ、ディスクの高速回転対応を可能とし、装置全
体としては転送レートの向上を容易に実現することがで
きる。また、比較的高い周波数は光源を駆動するので、
装置の小型化を実現しながら、高周波数の領域の駆動力
を大きくするとともに、高精度の補正制御を可能とする
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による光ディスク装置を示
す概略構成図である。

【図２】この発明による光ディスク装置の制御系のブロ
ック図である。

【図３】この発明の他の実施例による半導体レーザ駆動
部の斜視図である。

【図４】従来の光ディスク装置を示す概略構成図である
。

【図５】従来装置における対物レンズ駆動装置の平面図
である。

【図６】図５の縦断面図である。

【図７】従来の光ディスク装置の制御系のブロック図で
ある。

【符号の説明】

１　　半導体レーザ（光源） ６　　対物レンズ ７　　ディスク １４　　焦点補正用アクチュエータ（第１の光スポット
位置駆動装置） １５　　トラック補正用アクチュエータ（第１の光スポ
ット位置駆動装置） １６　　光ビーム １７　　集光スポット ４０，４２　　圧電素子（第２の光スポット位置駆動装
置）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光源から出射した光ビームをディスク
   の情報記録面に照射し、この情報記録面に対する光スポ
   ットの焦点ずれを検出するとともに、ディスク上の情報
   トラックに対する光スポットのトラックずれを検出して
   、光スポットを情報トラックに追従させながら光学的に
   情報の記録再生を行なうように構成した光ディスク装置
   において、上記光源からの光ビームを光軸方向もしくは
   トラックと直交する方向の少なくとも一方向に補正駆動
   するための第１および第２の光スポット位置駆動装置を
   備え、第１の光スポット位置駆動装置による位置補正は
   比較的周波数の低い部分を分担し、第２の光スポット位
   置駆動装置による位置補正は比較的周波数の高い部分を
   分担するように構成したことを特徴とする光ディスク装
   置。
2. 【請求項２】　　上記光源からの光ビームをディスクの
   情報記録面に集光するための対物レンズを光軸方向もし
   くはトラックと直交する方向の少なくとも一方向に補正
   駆動するための第１の光スポット位置駆動装置と、光源
   を光軸方向もしくはトラックと直交する方向の少なくと
   も一方向に補正駆動するための第２の光スポット位置駆
   動装置とを備えたことを特徴とする請求項１の光ディス
   ク装置。