JPH05128540A - 光デイスク装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光ディスク装置において、光ディスク上での
走査位置による情報トラックの接線方向とピックアップ
光学系の方向とのずれを簡単かつ小型の構成で補正す
る。 【構成】 スイングアーム２１を回動自在に支持する第
１のヒンジ２２と、スイングアームに対してピックアッ
プ２４を回動自在に支持する第２のヒンジ２３とを具
え、第１のヒンジを中心としてスイングアームを回動さ
せる第１のムービングコイル４１および第２のヒンジを
中心としてピックアップを回動させる第２のムービング
コイル５１とを共にピックアップに固着し、前記情報ト
ラックの接線方向と光学系の方向とのずれに応じた角度
補正信号を少なくとも第２のムービングコイルに供給し
てピックアップをスイングアームに対して回動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ピックアップと、この
ピックアップを支持するスイングアームと、このスイン
グアームを含む可動部全体を光ディスク装置本体に対し
て回動させる駆動部とを具える光ディスク装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図１ＡおよびＢはスイングアームを用い
たこの種の光ディスク装置の一例の構成を示す線図的平
面図および断面図である。回動軸１を中心として回動自
在に配置されたスイングアーム２の一端にピックアップ
３を取り付けるとともに他端にはリニアモータ４を設
け、このリニアモータを駆動することによってスイング
アーム２を回動させて、所定の方向に回転する光ディス
ク５に対してピックアップ３を径方向に変位させるよう
に構成されている。

【０００３】ピックアップ３は図１Ｂに示すようにレー
ザ光源６、コリメータレンズ７、ビームスプリッタ８、
対物レンズ９、エラー検出光学系１０および光検出器１
１などの光学系を有している。レーザ光源６から出射さ
れレーザビームをコリメータレンズ７、ビームスプリッ
タ８および対物レンズ９を経て光ディスク５上に照射
し、その反射光を対物レンズ９、ビームスプリッタ８お
よびエラー検出光学系１０を経て光検出器１１に導くよ
うに構成されているとともに対物レンズ９はフォーカシ
ング機構およびトラッキング機構によって光軸方向およ
び光ディスクの径方向の２次元方向に微小変位できるよ
うにピックアップ本体に取り付けられている。

【０００４】従来の光ディスク装置においては、スイン
グアーム２を用いてピックアップ３を光ディスク５の径
方向に変位させる場合には、対物レンズ９の移動軌跡が
光ディスクの径方向に対して円弧状となるため、対物レ
ンズの軌跡上に於ける情報トラックの接線方向が各トラ
ックにおいて異なっている。例えば図２Ａに示すよう
に、点Ｏを中心として回転する光ディスク５に対し、対
物レンズ９が点Ｐを中心とする円弧状の軌跡を描く場
合、対物レンズの軌跡上の情報トラックTr1 〜Tr3の接
線方向が、スイングアーム２の延在方向に対して情報ト
ラックTr1 では右方向にずれ、情報トラックTr3 では左
方向にずれることになる。また、各情報トラック間での
接線方向も異なってくる。

【０００５】このように従来の光ディスク装置において
は、光ディスク５上の位置に応じてピックアップ３の光
学系、特に光検出器１１のトラッキング方向の分割方
向、あるいは複数本の光ビームスポットを照射する場合
には、そのスポット列の方向に対する情報トラックの接
線方向が傾斜することになる。そのため、光検出器１１
によって情報トラックの反射光パターンの変化を検出し
てトラッキングエラー信号を得る場合、あるいは複数本
の光ビームスポットを照射してトラッキングエラー信号
を得る場合には、図２Ｂに示すように反射光パターンが
トラック毎に異なり、所望のトラッキングエラー信号を
得ることができない欠点がある。

【０００６】また、書込用光ビームスポットと読取用光
ビームスポットとを照射して記録情報をモニタするな
ど、複数の光ビームスポットを光ディスク上に同時に照
射して書込み、読取、消去などを一度に行うような場合
には、光ディスク上のある情報トラック位置では図３Ａ
に示すように書込用光ビームスポットPwと読取用光ビー
ムスポットPrとが同一の情報トラック上に位置していて
も、他の情報トラック位置においては、図３Ｂに示すよ
うに読取用光ビームスポットPrが書込用光ビームスポッ
トPwと同一の情報トラック上には位置せず、記録した情
報のモニタを正確に行うことができない欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した問題を解決す
るために、特開平2-278523号公報には、スイングアーム
にリンク機構を設けてスイングアームの回動に伴ってピ
ックアップを回動させるようにしたものが開示されてい
る。しかし、このリンク機構は設計的にリンクの長さや
関節部の位置の制限が多くあり、現実的ではなく、また
構造が大掛かりとなり、リンク機構の関節部（回動軸）
において、共振か生じ易いという欠点がある。また、リ
ンク機構では設計上一定の補正しかできない。したがっ
て、実用的には構成部品の公差のばらつきや組立精度に
よって生ずるスポットの回転を見込んだ補正はできず、
完全な補正は不可能である。

【０００８】さらに、特開昭59−132432号公報には、モ
ータによってピックアップを、その光軸を中心として回
動させる回動機構を設け、複数の光ビームスポット列の
方向に対する情報トラックの接線方向のずれを補正する
ようにした光ディスク装置が開示されている。しかしな
がら、この従来の光ディスク装置においては、ピックア
ップを光軸を中心として回動させる回動機構の動力源で
あるモータとピックアップとを積み重ねて配置している
ので、光ディスク装置の厚みが増大し、薄型化が困難で
ある。また、可動部の重量が増すため、ピックアップを
高速で回動させることが困難となり、高速アクセスが困
難となる欠点もある。

【０００９】本発明の目的は、従来のスイングアームを
用いた従来の光ディスク装置の上述した欠点を解決し、
常に安定なトラッキングエラー信号を得ることができ、
しかも複数の光ビームスポットを総ての情報トラックに
対して所定の位置に照射することができ、その結果高速
回転、高速アクセス、高転送レートの実現がきわめて容
易であり、しかも設計も容易で、構成が簡単であり、薄
型化にも適した光ディスク装置を提供しようとするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、光学系を含む
ピックアップと、このピックアップを支持するスイング
アームと、このスイングアームを含む可動部全体を光デ
ィスク装置本体に対して回転自在に連結する第１の連結
部材と、前記スイングアームに対してピックアップを回
転自在に連結する第２の連結部材と、少なくとも一部分
が前記ピックアップと一体的に設けられ、前記スイング
アームを含む可動部全体を前記第１の連結部を中心とし
て駆動する第１の駆動部と、少なくとも一部分が前記ピ
ックアップと一体的に設けられ、前記ピックアップを前
記第２の連結部を中心として駆動する第１の駆動部とを
具え、光ディスクの情報トラックの接線方向と前記ピッ
クアップの光学系の方向とのずれに応じた角度補正信号
で少なくとも前記第２の駆動部を駆動するように構成し
たことを特徴とするものである。

【００１１】

【作用】このような本発明による光ディスク装置におい
ては、第１および第２の駆動部の少なくとも一部、例え
ば後述する実施例のようにこれらの駆動部をボイスコイ
ルモータで構成する場合には、そのムービングコイルを
ピックアップと一体的に設け、第１の駆動部によってピ
ックアップをスイングアームに対して回動させ、第２の
駆動部によってスイングアームを含む可動部全体を装置
本体に対して回動させるように構成したので、ピックア
ップの回動半径を従来に比べて比較的小さくすることが
でき、したがって全体を小型とすることができ、高速ア
クセス、光ディスクの高速回転、高転送レートを実現す
ることができる。

【００１２】また、光ディスクの情報トラックの接線方
向と前記ピックアップの光学系の方向とのずれに応じた
角度補正信号を粗シーク信号および精トラッキング信号
に加え、スイングアームを含む可動部を前記第１の連結
部を中心として回動させた後、ピックアップを第２の連
結部を中心として回動させて前記のずれを補正すること
ができる。さらに複数の光ビームスポットを同時に光デ
ィスク上に照射するときにはこれらの光ビームスポット
を同一の情報トラックに沿って整列させることができ、
したがって記録情報のモニタを正確に行うことができ
る。

【００１３】

【実施例】図４は本発明による光ディスク装置の一実施
例の全体の構成を示す斜視図である。本例では、スイン
グアーム２１に、粗シークのためのスイングアームの回
動中心となる第１の連結部を構成する第１のヒンジ２２
と、精トラッキングを行うためにスイングアームに対し
てピックアップ２４を回動させる際の回動中心となる第
２の連結部を構成する第２のヒンジ２３とを形成する。
また、基部２１ａは光ディスク装置本体に固着する。本
例においては、これらのヒンジ２２および２３をスイン
グアーム２１を構成するロッドを肉薄とすることによっ
て形成し、回動中心を中心とする円の径方向には変位し
ないように構成するが、他の同様の機能を有する回動支
持機構を使用することも可能である。

【００１４】ピックアップ２４は、光源、コリメータレ
ンズ、ビームスプリッタ、エラー検出光学系、光検出器
などを含む光学ボックス２４ａと、対物レンズ２５や光
路を直角に折り曲げる立ち上げミラーなどを具える対物
レンズホルダ２４ｂと、光学ボックスに対して対物レン
ズホルダを対物レンズの光軸方向に変位可能に支持する
一対の板ばね２４ｃ，２４ｄとを具えている。

【００１５】図５ＡおよびＢは光学ボックス２４ａおよ
び対物レンズホルダ２４ｂに設けされている光学系の構
成を示すものである。光学ボックス２４ａ内では、図５
Ａに示すようにレーザダイオード２６から出射されるレ
ーザビームをコリメータレンズ２７で平行光束とし、回
折格子２８によって３本のレーザビームに分割する。０
次光であるメインビームおよび±１次光であるサブビー
ムはビームスプリッタ２９、整形プリズム３０を経て光
学ボックス２４ａから出射し、対物レンズホルダ２４ｂ
に設けられた立ち上げミラー３１に入射される。

【００１６】この立ち上げミラー３１に入射される光ビ
ームが図５Ａの平面に対して垂直な方向に反射される様
子が図５Ｂに示されている。立ち上げミラー３１によっ
て上方に反射された３本の光ビームは対物レンズ２５に
よって収束され、光ディスク３２上に光ビームスポット
として照射される。この光ディスク３２で反射され、情
報によって変調された光ビームは対物レンズ２５で集光
され、立ち上げミラー３１で水平方向に反射されて、光
学ボックス２４ａに入射される。

【００１７】このようにして光学ボックス２４ａに入射
された３本の光ビームは整形プリズム３０を経てビーム
スプリッタ２９に入射され、ここで反射された後、1/2
波長板３３および結像レンズ３４を経て偏光ビームスプ
リッタ３５に入射し、その偏光面で反射された光ビーム
は第１の光検出器３６に入射し、偏光面を透過した光ビ
ームは第２の光検出器３７に入射する。また、レーザダ
イオード２６から放射され、ビームスプリッタ２９で反
射される光ビームを受光器３８で受光し、その出力によ
ってレーザダイオードの駆動電源を制御して光強度を安
定化するように構成する。

【００１８】これら第１および第２の光検出器３６およ
び３７は、それぞれフォーカスエラーの検出方向に３分
割されており、いわゆるビームサイズ法でフォーカシン
グエラーを検出するようにしている。トラッキングエラ
ーの検出は、メインビームのプッシュプル信号と、２個
のサブビームのプッシュプル信号の和との差動演算を行
う、いわゆる差動プッシュプル法を採用している。この
ようなトラッキングエラーの検出方法については、例え
ば特開平３−５４７３３号公報や特開昭６１−９４２４
６号公報に記載されており、本発明の要旨ではないの
で、その詳細な説明は省略する。

【００１９】図４に示すスイングアーム２１を第１のヒ
ンジ２２を中心として回動させて粗シークを行うため
に、光学ボックス２４ａには第１のムービングコイル４
１を固着し、この第１のムービングコイルを貫通する第
１の内ヨーク４２と、この内ヨーク挟むように配置され
た「コ」の字状の第１の外ヨーク４３と、この第１の外
ヨークの内側面に固着された第１の磁石４４とでボイス
コイルモータより成る第１の駆動部を構成する。

【００２０】第１の内ヨーク４２および第１の外ヨーク
４３は光ディスク装置本体に固定されている。第１のム
ービングコイル４１および内ヨーク４２は第１のヒンジ
２２を中心とするほぼ円弧状に形成する。したがって、
第１のムービングコイル４１に所定の方向に所定の大き
さの電流を流すことによって第１のムービングコイルを
第１のヒンジ２２を中心とするほぼ円弧状の軌跡に沿っ
て所定の方向に所定量だけ移動させることができる。

【００２１】さらに、光学ボックス２４ａを第２のヒン
ジ２３を中心として回動させて精トラッキングやビーム
の回転補正を行うために、光学ボックス２４ａには第２
のムービングコイル５１を固着し、この第２のムービン
グコイルを貫通する第１の内ヨーク５２と、この内ヨー
ク挟むように配置された「コ」の字状の第２の外ヨーク
５３と、この第２の外ヨークの内側面に固着された第２
の磁石５４とでボイスコイルモータより成る第２の駆動
部を構成する。

【００２２】第２の内ヨーク５２および第２の外ヨーク
５３も光ディスク装置本体に固定されている。第２のム
ービングコイル５１および内ヨーク５２は第２のヒンジ
２３を中心とするほぼ円弧状に形成する。したがって、
第２のムービングコイル５１に所定の方向に所定の大き
さの電流を流すことによって第２のムービングコイルを
第２のヒンジ２３を中心とするほぼ円弧状の軌跡に沿っ
て所定の方向に所定量だけ移動させて精トラッキングを
行うことができるが、この精トラッキングの移動範囲は
粗シークのためのスイングアーム２１の回動範囲に比べ
ると非常に小さいものである。

【００２３】本発明においては、上述したように粗シー
クを行うための第１の駆動部の一部を構成する第１のム
ービングコイル４１および精トラッキングを行うための
第２の駆動部の一部を構成する第２のムービングコイル
５１を共にピックアップを構成する光学ボックス２４ａ
に固着するが、第１のムービングコイル４１はスイング
アーム２１の延在方向に見て第１のヒンジ２２と第２の
ヒンジ２３との間の位置において光学ボックスに固着
し、第２のムービングコイル５１は第２のヒンジ２３よ
りも第１のヒンジ２１から遠い位置において光学ボック
スに固着する。すなわち、第１および第２のムービング
コイル４１および５１の中間に第２のヒンジ２３が位置
するように構成する。

【００２４】対物レンズホルダ２４ｂを光軸方向に移動
させてフォーカシング制御を行うために、第３のムービ
ングコイル５５を、その上辺が第２の内ヨーク５２と第
２の磁石５４との間に形成される磁束内に配置されるよ
うに対物レンズホルダの前面に固着する。したがって、
この第３のムービングコイル５５に所定の方向に所定の
大きさの電流を流すことによって対物レンズホルダ２４
ｂを板ばね２４ｃ，２４ｄの力に抗して対物レンズ２５
の光軸方向に移動させることができる。

【００２５】上述したように、第１のムービングコイル
４１に電流を流してスイングアーム２１を第１のヒンジ
２２を中心として回動させて粗シークを行うが、この際
光学ボックス２４ａが第２のヒンジ２３を中心として回
動してしまうので、スイングアーム２１に対する光学ボ
ックス２４ａの角度を検出し、この検出した角度に応じ
た電流を角度補正信号として第２のムービングコイル５
１に供給するように構成する。このように構成すること
により粗シーク動作中光学ボックス２４ａを所定の基準
位置（通常、この基準位置は精トラッキング移動範囲の
中央の位置である）に保持することができる。

【００２６】スイングアーム２１に対する光学ボックス
２４ａの角度、すなわちスイングアームの延在方向に対
するピックアップ光学系の方向とのずれ角度を検出する
ために、図６に示すように、光学ボックスの側面に非接
触型の位置センサ５６を取り付け、この位置センサと対
向するようなスイングアーム２１の位置にミラー５７を
取り付ける。

【００２７】図６は位置センサ５６の構成およびその出
力信号を処理して角度検出信号を作成する回路の構成を
示すものである。位置センサ５６にはミラー５７に向け
て光ビームを照射する光源５８と、ミラーで反射された
光ビームを受光する受光器５９とを設ける。受光器５９
はその平面図をも示すように２分割された受光素子５９
ａおよび５９ｂを有しており、これらの受光素子上に投
射される光ビームスポットＰの位置は位置センサ５６と
ミラー５７との間の距離、したがってスイングアーム２
１に対する光学ボックス２４ａの位置に応じて変位する
ことになる。したがって、これらの受光素子５９ａ，５
９ｂの出力の差を差動アンプ６０で求めることにより上
述した角度検出信号を得ることができる。

【００２８】上述したようにしてスイングアーム２１に
対する光学ボックス２４ａの位置に応じて変化する角度
検出信号を処理して角度補正信号を生成し、それを第２
のムービングコイル５１に流すことによって光学ボック
スを第２のヒンジ２３を中心として回動させることがで
き、これによってスイングアーム２１の延在方向に対す
る光学ボックス２４ａの光学系の方向のずれを補正して
ピックアップをシーク中も常に所定の基準位置に位置決
めすることができる。

【００２９】さらに、本発明においては、光ディスク３
２上に投射される３個の光ビームスポットの配列方向と
情報トラックの接線方向とのずれを補正するために、ト
ラッキングエラー信号から得られる現在走査中のトラッ
クの光ディスク３２上での位置に基づくビームの回転角
度補正信号を作成し、これに応じた電流を第２のムービ
ングコイル５１に流すようにする。このように構成する
と、３個の光ビームスポットを光ディスク面のあらゆる
場所において情報トラックに沿って整列させることがで
きる。したがって、記録情報のモニタを正確に行うこと
ができる。また、このように複数の光ビームスポットを
用いない場合でも、ピックアップ２４の光学系の方向、
例えば光学ボックス２４ａに設けたトラッキングエラー
検出用の光検出器のトラッキング方向の分割線の方向
と、各情報トラックの接線方向とを光ディスクのあらゆ
る位置において完全に一致させることができ、きわめて
正確なトラッキングエラー信号を得ることができる。

【００３０】図７は第１のムービングコイル４１および
第２のムービングコイル５１に流す電流を形成するため
の信号処理回路の構成を示すものである。上述したよう
に第１のムービングコイル４１に粗シーク信号を供給し
て粗シークを行い、第２のムービングコイル５１に精ト
ラッキング信号を供給することによって精トラッキング
を行うことができるが、本実施例においては図７に示す
ように粗シーク信号と精トラッキング信号との差を減算
回路６１で作成し、これを第１のムービングコイル４１
に供給し、粗シーク信号と精トラッキング信号との和を
加算回路６２で作成し、これを第２のムービングコイル
５１に供給する。

【００３１】また、上述した角度補正信号を粗シーク信
号および精トラッキング信号に加えて第１および第２の
コイル４１および５１に供給し、ピックアップ２４を第
２のヒンジ２３を中心として回動させてスイングアーム
２１に対するピックアップの角度を補正するとともに光
ディスクの位置に応じてピックアップ光学系の方向と情
報トラックの接線方向とのずれを補正しながら精トラッ
キングを行うものである。すなわち、粗シーク信号に対
しては第１および第２のムービングコイル４１および５
１において同じ方向に電磁力を発生させてスイングアー
ム２１を第１のヒンジ２２を中心として回動させ、精ト
ラッキング信号および角度補正信号については第１およ
び第２のムービングコイル４１および５１において互い
に反対方向の電磁力を発生させて光学ボックス２４ａを
第２のヒンジ２３を中心として回動させ、この精トラッ
キング信号によってはスイングアームが第１のヒンジ２
２を中心として回動しないようにしている。

【００３２】

【発明の効果】上述したように本発明による光ディスク
装置においては、スイングアーム２１に第１および第２
の連結部（第１および第２のヒンジ２２および２３）を
設け、光学系を保持するピックアップ２４およびスイン
グアーム２１を含む可動部を第１の連結部を中心として
回動させて光ディスク３２の径方向に移動させて粗シー
クを行うための第１の駆動部の一部（第１のムービング
コイル４１）と、ピックアップを第２の連結部を中心と
してスイングアームに対して回動させて精トラッキング
を行うための第２の駆動部の一部（第２のムービングコ
イル５１）とを共にピックアップに取り付け、光ディス
ク上の光ビームスポットの照射位置に応じて角度補正信
号で第２の駆動部を駆動するように構成したので、光デ
ィスク面上のあらゆる場所において、ピックアップの光
学系の方向、特に光検出器のトラッキング方向の分割線
の方向と、情報トラックの接線方向とを全く一致させる
ことができ、このことによって光ディスク上の内周部分
と外周部分とでのトラッキングエラー信号の変動を抑え
ることができ、常に正確なトラッキング状態を保持する
ことができる。また、複数の光ビームスポットを同時に
光ディスク上に照射する場合、これらの光ディスクスポ
ットを、同一の情報トラックに沿って整列させることが
でき、例えば記録情報のモニタを正確に行うことができ
る。また、従来のようにピックアップを回動させるため
にリンク機構を用いたり、ピックアップ全体をモータで
支持したりする必要がないので、構成となり、その結果
高速アクセス、光ディスクの高速回転、高転送レートな
どが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１ＡおよびＢは、従来の光ディスク装置の一
例の構成を示す平面図および断面図である。

【図２】図２ＡおよびＢは、同じくその動作を説明する
ための線図である。

【図３】図３ＡおよびＢは、同じくその動作を説明する
ための線図である。

【図４】図４は、本発明による光ディスク装置の一実施
例の構成を示す斜視図である。

【図５】図５ＡおよびＢは、同じくその光学系の構成を
示す平面図および側面図である。

【図６】図６は、同じくその角度検出信号を作成する部
分の構成を示す線図である。

【図７】図７は、同じくその駆動電流を形成する部分の
構成を示す線図である。

【符号の説明】

２１ スイングアーム ２２ 第１ヒンジ（第１連結部） ２３ 第２ヒンジ（第２連結部） ２４ ピックアップ ２４ａ 光学ボックス ２４ｂ 対物レンズホルダ ２４ｃ，２４ｄ 板ばね ２５ 対物レンズ ３２ 光ディスク ４１ 第１ムービングコイル ４２ 第１内ヨーク ４３ 第１外ヨーク ４４ 第１磁石 ５１ 第２ムービングコイル ５２ 第２内ヨーク ５３ 第２外ヨーク ５４ 第２磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系を含むピックアップと、このピッ
   クアップを支持するスイングアームと、このスイングア
   ームを含む可動部全体を光ディスク装置本体に対して回
   転自在に連結する第１の連結部材と、前記スイングアー
   ムに対してピックアップを回転自在に連結する第２の連
   結部材と、少なくとも一部分が前記ピックアップと一体
   的に設けられ、前記スイングアームを含む可動部全体を
   前記第１の連結部を中心として駆動する第１の駆動部
   と、少なくとも一部分が前記ピックアップと一体的に設
   けられ、前記ピックアップを前記第２の連結部を中心と
   して駆動する第２の駆動部とを具え、光ディスクの情報
   トラックの接線方向と前記ピックアップの光学系の方向
   とのずれに応じた角度補正信号で少なくとも前記第２の
   駆動部を駆動するよう構成したことを特徴とする光ディ
   スク装置。
2. 【請求項２】 前記第１の駆動部を、前記ピックアップ
   に固着された第１のムービングコイルと、光ディスク装
   置本体に固着され、前記第１のムービングコイルを通る
   磁束を発生する第１の磁気回路とで構成し、前記第２の
   駆動部を、前記ピックアップに固着された第２のムービ
   ングコイルと、光ディスク装置本体に固着され、前記第
   ２のムービングコイルを通る磁束を発生する第２の磁気
   回路とで構成したことを特徴とする請求項１記載の光デ
   ィスク装置。
3. 【請求項３】 前記第１および第２のムービングコイル
   を、スイングアームの延在方向に見て前記第２の連結部
   を挟むように前記ピックアップに取り付け、粗シークを
   前記第１および第２のムービングコイルに、同じ方向に
   電磁力が発生されるように供給し、精トラッキング信号
   を前記第１および第２のムービングコイルに互いに反対
   方向の電磁力が発生されるように供給し、前記スイング
   アームに対するピックアップの位置を検出して得られる
   角度補正信号を前記粗シーク信号および精トラッキング
   信号に加えるように構成したことを特徴とする請求項２
   記載の光ディスク装置。