JPH10283642A - 光学的情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 情報トラックを備える光学的情報記録媒体
に、対物レンズによって集光された光ビームを照射して
情報の記録再生を行う光学的情報記録再生装置におい
て、専用の前記対物レンズ変位検出手段を使用しないで
前記対物レンズの光軸を光学中心に戻すためのアクセス
手段制御を行う。 【解決手段】 トラッキング制御手段の出力に基づいて
フィードバック型のアクセス手段制御を行い、更に姿勢
検出手段や振動衝撃検出手段の出力に応じてフィードフ
ォワード型のアクセス手段制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報トラックを有
する光学的情報記録媒体に、対物レンズによって集光さ
れた光ビームを照射して情報の記録再生を行う光学的情
報記録再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置等の光学的情報記録再生
装置には、ピックアップをディスクのトラックに追従さ
せるためのトラッキング駆動機構と、ピックアップにデ
ィスクの内外周をアクセスさせるためのシーク駆動機構
とが設けられている。そして、ディスクに対して記録・
再生が行われる際にはトラッキングサーボがかかり、対
物レンズがトラックに追従するよう制御される。この時
に発光部から対物レンズに向かって入射される光ビーム
の光軸である光学中心に対して対物レンズの光軸が変位
するので、この対物レンズの可動範囲には光学出力の保
証の面から、ある程度の限界がある。

【０００３】このため従来の光学的情報記録再生装置
は、対物レンズの位置を検出する手段を設け、対物レン
ズの本来の中心位置（対物レンズの光軸が光学中心と一
致する位置）からの変位が大きくならないようにシーク
機構（アクセス手段）が作動するように構成されてい
る。図７は、こうしたレンズの位置検出手段を備えるピ
ックアップの例である。

【０００４】図７において、ピックアップのフレームで
あるレンズホルダ１０１は対物レンズ１０２を保持する
とともに、トラッキングコイル１０３およびフォーカシ
ングコイル１０４を保持しており、板バネ１０５の一端
に弾性支持されている。

【０００５】板バネ１０５の他端は、キャリッジ１０６
に設けられたアクチュエータベース１０７に固定されて
いる。

【０００６】また、１０８はマグネットで、ヨーク１０
９を介してキャリッジ１０６に固定されており、対向側
のヨーク１１０と共に磁気回路を構成している。

【０００７】レンズホルダ１０１には突起部１０１ａが
設けられており、キャリッジ１０６に固定されたフォト
センサ１１１の投光部１１１ａと受光部１１１ｂとの間
にその一部がかかるように配置されている。

【０００８】このような構成で、ディスクトラック走査
より得られるトラッキング誤差信号に基づいてトラッキ
ングコイル１０３が通電されると、レンズホルダ１０１
が図中矢印方向に駆動される。そしてこのときの対物レ
ンズ１０２の光学中心（光軸）からの変位がフォトセン
サ１１１の出力の変化として得られ、この変位が所定の
範囲内に収まるように、不図示の駆動機構によってキャ
リッジ１０６が対物レンズの変位方向に駆動される。

【０００９】まとめると、キャリッジはこのようにシー
ク動作とトラッキング動作の一部とを担うのである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
フォトセンサ１１１と突起部１０１ａより構成されるレ
ンズ位置検出手段を備えたレンズホルダ１０１は、その
突出部分１０１ａが高次の副共振を起こすために、トラ
ッキングサーボとフォーカシングサーボにおける高周波
領域のサーボゲインを下げざるを得ないので、特に高周
波領域においてトラッキングサーボ及びフォーカシング
サーボの応答性に問題を生じていた。

【００１１】また、可動部分であるキャリッジ１０６に
フォトセンサ１１１を搭載しなければならないために、
キャリッジ１０６を駆動する駆動機構に負担を強いると
いう問題もあった。

【００１２】従って、本発明の課題は、フォトセンサ１
１１と突起部１０１ａより構成されるレンズ変位検出手
段を使用しないで対物レンズの光軸を光学中心に一致さ
せるためのキャリッジ制御を行おうというものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】情報トラックを有する光
学的情報記録媒体に、対物レンズによって集光された光
ビームを照射して情報の記録再生を行う光学的情報記録
再生装置において、ホルダを前記情報トラックに追従さ
せるトラッキング駆動手段と前記対物レンズとを一体的
に保持するホルダと、前記ホルダを、前記対物レンズの
光軸が光学中心とを一致するよう弾性支持する支持手段
と、前記ホルダおよび前記支持手段を搭載し、前記ホル
ダを所望のトラックにアクセス移動させるアクセス手段
と、トラッキング方向に重力が働く姿勢を検出する姿勢
検出手段と、前記トラッキング駆動手段を制御するトラ
ッキング制御手段と、前記トラッキング制御手段と前記
姿勢検出手段の出力に応じて前記アクセス手段を制御す
るアクセス制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１４】また、情報トラックを有する光学的情報記
録媒体に、対物レンズによって集光された光ビームを照
射して情報の記録再生を行う光学的情報記録再生装置に
おいて、ホルダを前記情報トラックに追従させるトラッ
キング駆動手段と前記対物レンズとを一体的に保持する
ホルダと、前記ホルダを、前記対物レンズの光軸と前記
対物レンズが光学中心とを一致するよう弾性支持する支
持手段と、前記ホルダおよび前記支持手段を搭載し、所
望のトラックに前記ホルダをアクセス移動させるアクセ
ス手段と、装置本体の振動及び衝撃を検出する振動衝撃
検出手段と、前記トラッキング駆動手段を制御するトラ
ッキング制御手段と、前記トラッキング制御手段と前記
振動衝撃検出手段の出力に応じて前記アクセス手段を制
御するアクセス制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１５】また、前記振動衝撃検出手段は、加速度検
出手段と、前記加速度検出手段の出力の低周波成分を取
り出す低周波濾過器を備えることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］以下、本発明
による実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態の
全体を示すブロック図で、図２はそのうちのピックアッ
プ部分の構成を示す図である。

【００１７】レンズホルダ１は対物レンズ２を保持して
おり、バネ３の一端に弾性支持されている。バネ３の他
端は、キャリッジ４に設けられたアクチュエータベース
５に固定されている。

【００１８】６はトラッキング誤差検出回路で、ディス
ク等の記録媒体７より得られた信号からトラッキング誤
差信号を抽出し、この出力はイコライザ８へ入力され
る。イコライザ８の出力は、ドライブ回路９を介してレ
ンズホルダ１に固定されたトラッキングコイル１０（図
２）に入力される。また、図２において、１１はマグネ
ットで、ヨーク１２を介してキャリッジ４に固定されて
おり、対向側のヨーク１３と共に磁気回路を構成してい
る。

【００１９】また、イコライザ８の出力は、ローパスフ
ィルタ（ＬＰＦ）１４を介して低周波成分がとりださ
れ、姿勢センサ１５の出力と加算されたのちにドライブ
回路１６に入力され、キャリッジ４の駆動信号に変換さ
れる。

【００２０】姿勢センサ１５は、不図示の装置固定部に
設けられており、トラッキング方向に重力が働く装置の
傾きを検出するよう配置されている。

【００２１】図３は姿勢センサの一例を示す図である。
錘１７に結合された摺動子１８が鉛直下方を向くことを
利用し、可変抵抗器１９の基準位置と摺動子１８とのな
す角で姿勢を検出するものである。摺動子１８の回転中
心２０は、電源電圧Ｖ_Eの分圧された電圧Ｖ_OUTの出力端
子ともなる。

【００２２】このような構成において、例えば前記トラ
ッキングコイル１０への通電が行われず、且つ、その他
の外力が全く作用しない時には、図２のごとく前記バネ
３の弾性力によって、対物レンズ２の光軸がピックアッ
プユニットの光学中心に一致して位置している。

【００２３】図４は対物レンズ２の光軸とピックアップ
ユニットの光学中心がずれた状態を示している。このよ
うなずれた状態になるのは、次の３通りの場合である。

【００２４】（ｉ）トラッキングコイル１０に、ある電
圧が印加された時で、変位量ｘはトラッキングコイル１
０と前記磁気回路の作用によって発生する力とバネ３の
復元力との釣合いで決まる。

【００２５】（ii）装置が図中矢印方向に重力がかかる
ような姿勢で保持された時で、変位量ｘは、可動部にか
かる重力とバネ３の復元力との釣合いで決まる。

【００２６】(iii) 上記二項が重畳する時前記（ｉ）に
おいて、記録媒体がディスクである場合を例にとれば、
トラッキング動作が行われるとイコライザ８の出力とし
て図５（ａ）のような正弦波状の波形が得られる。トラ
ッキング動作は主にディスクの偏心への追従が支配的で
あり、図中実線のようなディスクの回転周期に対応した
周波数と同じ周波数成分を多く含む正弦波状の波形にな
る。

【００２７】ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４からは図
５（ｂ）に示すように、（ａ）図中破線部に示すＤＣ成
分がとりだされる。この成分が、対物レンズ２の光軸と
ピックアップユニットの光学中心のずれの変位量ｘに対
応する。姿勢センサ１５からの出力は図５（ｃ）のごと
くゼロレベルであり、ドライブ回路１６へは図５（ｂ）
の信号と同じ信号が加算器を通してそのまま入力され、
前記変位量ｘをゼロにする方向へキャリッジ４が駆動さ
れる。そして、キャリッジ４に固定されているアクチュ
エータベース５もキャリッジ４と一緒に前記変位量ｘが
ゼロになる方向に動き、従って、他端がレンズホルダ１
に固定されているバネ３が無変位形状に戻る。

【００２８】前記（ii）において、トラッキング動作が
行われると、イコライザ８の出力として図５（ｄ）のよ
うな波形が得られる。ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４
からの出力は図５（ｅ）に示すようにゼロレベルであ
り、姿勢センサ１５からの出力は重力のトラッキング方
向成分により図５（ｆ）のごとく得られ、これが前記変
位量ｘに対応する。すなわち、重力がトラッキング方向
に働くことにより発生するトラッキング誤差に対応した
トラッキング誤差検出回路の出力と同一のレベルの信号
が姿勢センサ１５より発生するように調整されている。
ドライブ回路１６へは図５（ｆ）の信号と同じ信号が加
算器を通してそのまま入力され、前記変位量ｘをゼロに
する方向へキャリッジ４が駆動される。これは重力によ
るトラッキングずれを未然に防止するためのフィードフ
ォワードの制御である。

【００２９】前記(iii) においてはこれらの組み合わせ
となることは明らかである。

【００３０】以上のように、前記対物レンズ２の光軸の
ピックアップユニットの光学中心に対する変位の原因が
トラック位置の精度誤差などによる長期的なトラッキン
グ誤差である場合でも重力のトラッキング方向成分であ
る場合でも、それを補正する方向にキャリッジ４を駆動
することができる。

【００３１】［第２の実施形態］図６は第２の実施形態
を示すブロック図である。本実施形態は、姿勢検出手段
を備える代わりに振動衝撃検出手段を備える点を除い
て、第１の実施形態と同一であるので、共通部分の説明
は省略し、相違点のみを説明する。

【００３２】振動衝撃検出手段として、加速度センサ２
１とローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２を備える。低周波
成分のみをローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２により取り
出された加速度センサ２１の出力は、イコライザ８とロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）１４を通過してきたトラッキ
ング誤差信号と加算された後に、ドライブ１６に供給さ
れる。加速度センサとしては、静電容量タイプやピエゾ
素子を使ったものなどがある。また、加速度センサ２１
の出力は装置全体の制御部であるメインＣＰＵ２３に入
力されている。メインＣＰＵは、加速度センサ２１から
の入力を監視して、装置に振動・衝撃が加わった場合
に、ピックアップがトラックを逸脱して信号を誤った場
所に記録してしまうのを防ぐためにレーザ出力を切断す
る制御などをおこなう。

【００３３】こうした構成の場合には、装置に加えられ
た振動や衝撃を検出して、これによるトラッキングずれ
をキャンセルするようにフィードフォワードでトラッキ
ングを補正することができるので、ピックアップがトラ
ックを逸脱しなくなり、記録あるいは再生動作における
誤ったトラックへの記録や誤ったトラックからの再生と
いった異常事態をトラッキングの面からも未然に防止す
ることができる。

【００３４】以上、２つの実施形態について説明してき
たが、両方の実施形態を併せた実施形態、すなわち、姿
勢検出手段、及び振動衝撃検出手段を備え、イコライザ
８とローパスフィルタ（ＬＰＦ）１４を通過してきたト
ラッキング誤差信号に、両者の出力を加算してドライブ
回路１６に供給する形態もある。

【００３５】なお、どちらの実施形態においても、トラ
ッキング誤差検出回路６と、イコライザ８と、ドライブ
回路９と、トラッキングコイル１０とマグネット１１と
ヨーク１２及び１３より構成されるトラッキングアクチ
ュエータと、バネ３とより構成されるトラッキングサー
ボである第１の制御、トラッキング誤差検出回路６と、
イコライザ８と、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）と、ドラ
イブ回路１６と、キャリッジ４と、アクチュエータベー
ス５と、バネ３により構成されるトラッキングサーボで
ある第２の制御、及び、姿勢検出手段もしくは振動衝撃
検出手段と、ドライブ回路１６と、キャリッジ４と、ア
クチュエータベース５と、バネ３とにより構成されるフ
ィードフォワード制御である第３の制御が構成されてい
る。すなわち、どちらの実施形態においても３重の制御
が構成されている。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、対物レンズの光軸の光
学中心からの長期的なずれを無くすためのキャリッジ位
置のサーボがトラッキング誤差信号の低周波成分に基づ
いて行われるので、このサーボをフォトセンサーと突起
部よりなるレンズ位置検出手段に基づいて行う必要がな
くなる。従って、光ピックアップのトラッキング動作時
に高次の副共振を発生させる突起部を設ける必要が無く
なり、このためトラッキングコイルによるトラッキング
サーボとフォーカシングコイルによるフォーカシングサ
ーボのサーボゲインを上げられ、従って、高周波領域の
応答性の良い、且つコンパクトなキャリッジ駆動機構を
備える光学的情報記録再生装置を提供することができ
る。

【００３７】また、重力や振動・衝撃などの外乱により
トラッキング方向の力がピックアップに作用する場合
に、これをキャンセルするようにフィードフォワードの
制御が行われるのでトラッキングがこれらの外乱に対し
て強くなる。

【００３８】また、対物レンズの光軸の光学中心からの
ずれを検出するための前記フォトセンサーと前記突起部
よりなる専用のレンズ位置検出手段を設ける必要が無く
なるので、コストダウンにもつながる。

【００３９】また、装置に加えられた振動・衝撃などを
監視してレーザ出力を制御するためなどに使われる加速
度センサを本発明のための振動衝撃手段として兼用でき
るので、コストアップは少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の全体の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明によるピックアップ部分の構成を示す図
である。

【図３】本発明で使用される姿勢センサの一例を示す図
である。

【図４】本発明による対物レンズが変位を持った状態を
示す図である。

【図５】本発明における信号波形図である。

【図６】本発明の第２の実施形態の全体の構成を示すブ
ロック図である。

【図７】従来例によるピックアップ部分の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１ レンズホルダ ２ 対物レンズ ３ バネ ４ キャリッジ ５ アクチュエータベース ６ トラッキング誤差検出回路 ７ 記録媒体 ８ イコライザ ９ ドライブ回路 １０ トラッキングコイル １１ マグネット １２，１３ ヨーク １４ ローパスフィルタ（ＬＰＦ） １５ 姿勢センサ １６ ドライバ回路 １７ 錘 １８ 摺動子 １９ 可変抵抗器 ２０ 回転中心 ２１ 加速度センサ ２２ ローパスフィルタ ２３ メインＣＰＵ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報トラックを有する光学的情報記録媒
   体に、対物レンズによって集光された光ビームを照射し
   て情報の記録再生を行う光学的情報記録再生装置におい
   て、 前記情報トラックに前記対物レンズを追従させるトラッ
   キング駆動手段と前記対物レンズとを一体的に保持する
   ホルダと、 前記ホルダを、前記対物レンズの光軸が光学中心と一致
   するよう弾性支持する支持手段と、 前記ホルダおよび前記支持手段を搭載し、所望のトラッ
   クに前記ホルダをアクセス移動させるアクセス手段と、 トラッキング方向に重力が働く姿勢を検出する姿勢検出
   手段と、 前記トラッキング駆動手段を制御するトラッキング制御
   手段と前記姿勢検出手段の出力に応じて前記アクセス手
   段を制御するアクセス制御手段と、を備えることを特徴
   とする光学的情報記録再生装置。
2. 【請求項２】 情報トラックを有する光学的情報記録媒
   体に、対物レンズによって集光された光ビームを照射し
   て情報の記録再生を行う光学的情報記録再生装置におい
   て、 前記情報トラックに前記対物レンズを追従させるトラッ
   キング駆動手段と前記対物レンズとを一体的に保持する
   ホルダと、 前記ホルダを、前記対物レンズの光軸が光学中心と一致
   するよう弾性支持する支持手段と、 前記ホルダおよび前記支持手段を搭載し、所望のトラッ
   クに前記ホルダをアクセス移動させるアクセス手段と、 装置本体の振動及び衝撃を検出する振動衝撃検出手段と
   前記トラッキング駆動手段を制御するトラッキング制御
   手段と、 前記トラッキング制御手段と前記振動衝撃検出手段の出
   力に応じて前記アクセス手段を制御するアクセス制御手
   段と、 を備えることを特徴とする光学的情報記録再生装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の光学的情報記録再生装
   置において、前記振動衝撃検出手段は、加速度検出手段
   と、前記加速度検出手段の出力の低周波成分を取り出す
   低周波濾過器を備えることを特徴とする光学的情報記録
   再生装置。