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光ディスク装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 光ディスク装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−65397
公開日 平成7年(1995)3月10日
出願番号 特願平5−230909
出願日 平成5年(1993)8月23日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 宜喜
発明者 村上 豊 / 林 卓生 / 松原 彰 / 中村 徹
要約 目的
ディスク記録面とビーム光軸との傾きによる信号品質劣化をなくし、ディスク一周中のそり量の変化に対してビーム光軸の傾きを高速に補正できるようにすること。

構成
対物レンズホルダ2の側面にチルトコイル5a〜5を取り付ける。又磁石10a,10b及びU字型ヨーク9a,9bと、対物レンズホルダ2を傾動自在に支持する支持材6a〜6hとを基台7に取り付ける。対物レンズ1から放出されるビーム光軸と光ディスク12の記録面との傾きを、径方向傾き検出器11a,11bと周方向傾き検出器11c,11dとで検出する。傾き検出器の誤差信号に基づき、チルトコイル5a〜5dに通電を行い、対物レンズ1の光軸を高速で補正する。
特許請求の範囲
【請求項1】 光ディスクに光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、複数本の弾性体を含み、前記対物レンズホルダを前記光ディスクのフォーカス方向及びトラッキング方向と前記対物レンズの光軸の傾き方向に微動自在に支持する支持材と、前記対物レンズから放出される光の光軸と前記光ディスクの記録面と周方向の角度ずれを検出する周方向傾き検出手段と、前記対物レンズから放出される光の光軸と前記光ディスクの記録面と径方向の角度ずれを検出する径方向傾き検出手段と、前記支持材を固定する基台と、前記対物レンズホルダの側面に巻回され、前記対物レンズホルダをフォーカス方向に駆動するフォーカスコイルと、前記対物レンズホルダの側面であって、前記光ディスクの周方向又は径方向の相対向する側面に固着され、前記対物レンズホルダをトラッキング方向に駆動する複数のトラッキングコイルと、前記対物レンズホルダの側面であって、前記光ディスクの周方向又は径方向に対向する側面に固着され、前記対物レンズホルダを前記光軸の傾き方向に駆動する複数のチルトコイルと、前記トラッキングコイル及び前記チルトコイルに対向するように前記基台に配置された磁気印加手段と、前記周方向傾き検出手段と径方向傾き検出手段との出力に基づき、前記各チルトコイルに流す駆動電流を制御し、前記対物レンズの光軸と前記光ディスクの周方向と径方向の傾きを補正するチルトコイル制御回路と、を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項2】 前記チルトコイルは、前記対物レンズの光軸を中心に第1〜第4のチルトコイルが四方に夫々配列され、第1及び第2のチルトコイルと、第3及び第4のチルトコイルとが前記光ディスクの径方向に沿って取り付けられ、第2及び第4のチルトコイルと、第1及び第3のチルトコイルとが前記光ディスクの周方向に沿って取付けられるものであり、前記チルトコイル制御回路は、前記径方向傾き検出手段の信号から前記周方向傾き検出手段の信号を減算し、その減算値を前記第1及び第4のチルトコイルの駆動電流に変換する減算手段と、前記径方向傾き検出手段の信号と前記周方向傾き検出手段の信号を加算し、その加算値を前記第2及び第3のチルトコイルの駆動電流に変換する加算手段と、を有するものであることを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置。
【請求項3】 光ディスクに光を集光する対物レンズと、前記対物レンズを保持する対物レンズホルダと、複数本の弾性体を含み、前記対物レンズホルダを前記光ディスクのフォーカス方向及びトラッキング方向と前記対物レンズの光軸の傾き方向に微動自在に支持する支持材と、前記対物レンズから放出される光の光軸と前記光ディスクの記録面と周方向の角度ずれを検出する周方向傾き検出手段と、前記対物レンズから放出される光の光軸と前記光ディスクの記録面と径方向の角度ずれを検出する径方向傾き検出手段と、前記対物レンズと前記光ディスクとのフォーカス方向のずれを検出するフォーカス検出手段と、前記支持材を固定する基台と、前記対物レンズホルダの側面であって、前記光ディスクの周方向又は径方向の相対向する側面に固着され、前記対物レンズホルダをトラッキング方向に駆動する複数のトラッキングコイルと、前記対物レンズホルダの側面であって、前記光ディスクの周方向又は径方向に対向する側面に固着され、前記対物レンズホルダを前記光ディスクのトラッキング方向、周方向、径方向に駆動する複数のボイスコイルと、前記トラッキングコイル及び前記ボイスコイルに対向するように前記基台に配置された磁気印加手段と、前記周方向傾き検出手段と径方向傾き検出手段と前記フォーカス検出手段の出力に基づき、前記複数個のボイスコイルに流す駆動電流を制御し、前記対物レンズの光軸と前記光ディスクの周方向と径方向の傾き補正と、前記コヒーレント光のフォーカス補正とを同時に行うボイスコイル制御回路と、を具備することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項4】 前記ボイスコイルは、前記対物レンズの光軸を中心に第1〜第4のボイスコイルが四方に夫々配列され、第1及び第2のボイスコイルと、第3及び第4のボイスコイルとが前記光ディスクの径方向に沿って取り付けられ、第2及び第4のチルトコイルと、第1及び第3のチルトコイルとが前記光ディスクの周方向に沿って取付けられるものであり、前記ボイスコイル制御回路は、前記径方向傾き検出手段の信号から前記周方向傾き検出手段の信号と前記フォーカス検出手段の信号を減算し、その演算値を前記第4のボイスコイルの駆動電流に変換する第1の演算手段と、前記径方向傾き検出手段の信号と前記フォーカス検出手段の信号との和から前記周方向傾き検出手段の信号を減算し、その演算値を前記第1のボイスコイルの駆動電流に変換する第2の演算手段と、前記径方向傾き検出手段の信号と前記周方向傾き検出手段の信号との和から前記フォーカス検出手段の信号を減算し、その演算値を前記第2のボイスコイルの駆動電流に変換する第3の演算手段と、前記径方向傾き検出手段の信号と前記周方向傾き検出手段の信号と前記フォーカス検出手段の信号とを加算し、その演算値を前記第3のボイスコイルの駆動電流に変換する第4の演算手段と、を有するものであることを特徴とする請求項3記載の光ディスク装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトディスクプレーヤ(CDプレーヤ)、レーザーディスクプレーヤ(LDプレーヤ)等において、ディスク記録面に対するビーム光軸の傾きを高速に補正できるようにした光ディスク装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】CDプレーヤ、LDプレーヤ等の光ディスク再生装置において、信号再生ビームの光軸が光ディスク再生面に対して傾いていると、光学的な収差が発生してクロストークが増大し、再生信号が劣化する。又、光ディスク記録再生装置においては信号記録ビームの光軸が光ディスク記録面に対して傾いていると、記録信号の劣化を生じてピット形成にミスを生じることがある。
【0003】従来のLDプレーヤ等においては、ディスクの径方向のそりはディスク一周の平均的なそり量として検出されている。そしてDCモータ等のチルトモータにより、光ピックアップ全体を傾け、ビーム光軸の制御をするチルト制御装置が取り付けられたものもある。
【0004】近年、光ディスク装置は高密度記録化が進んでいる。解像度を高め、高密度の記録再生を行うために、開口数(NA)の大きい(即ち口径の大きい)対物レンズが用いられる。しかし対物レンズの口径を大きくすると、光ディスク再生面に対するビーム光軸の傾きが生じた場合、コマ収差の度合いがNAの3乗に比例して大きくなり、ディスク一周中のそり量の変化が信号の記録再生特性に悪影響を及ぼすという問題が生じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述したチルト制御装置を有する光ディスク装置では、光ピックアップ全体の傾きをDCモータ等によって制御するため、そのレスポンスが悪く、ディスクが回転中に各角度でのそり量の変化に対応するように、光ピックアップのチルト制御を行うことはできなかった。
【0006】本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ディスク一周中のそり量の変化に対応して、ビーム光軸のディスク記録面に対する傾きを高速に補正できる光ディスク装置を実現することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本願の請求項1の発明は、光ディスクに光を集光する対物レンズと、対物レンズを保持する対物レンズホルダと、複数本の弾性体を含み、対物レンズホルダを光ディスクのフォーカス方向及びトラッキング方向と対物レンズの光軸の傾き方向に微動自在に支持する支持材と、対物レンズから放出される光の光軸と光ディスクの記録面と周方向の角度ずれを検出する周方向傾き検出手段と、対物レンズから放出される光の光軸と光ディスクの記録面と径方向の角度ずれを検出する径方向傾き検出手段と、支持材を固定する基台と、対物レンズホルダの側面に巻回され、対物レンズホルダをフォーカス方向に駆動するフォーカスコイルと、対物レンズホルダの側面であって、光ディスクの周方向又は径方向の相対向する側面に固着され、対物レンズホルダをトラッキング方向に駆動する複数のトラッキングコイルと、対物レンズホルダの側面であって、光ディスクの周方向又は径方向に対向する側面に固着され、対物レンズホルダを光軸の傾き方向に駆動する複数のチルトコイルと、トラッキングコイル及びチルトコイルに対向するように基台に配置された磁気印加手段と、周方向傾き検出手段と径方向傾き検出手段との出力に基づき、各チルトコイルに流す駆動電流を制御し、対物レンズの光軸と光ディスクの周方向と径方向の傾きを補正するチルトコイル制御回路と、を具備することを特徴とするものである。
【0008】本願の請求項2の発明では、チルトコイルは、対物レンズの光軸を中心に第1〜第4のチルトコイルが四方に夫々配列され、第1及び第2のチルトコイルと、第3及び第4のチルトコイルとが光ディスクの径方向に沿って取り付けられ、第2及び第4のチルトコイルと、第1及び第3のチルトコイルとが光ディスクの周方向に沿って取付けられるものであり、チルトコイル制御回路は、径方向傾き検出手段の信号から周方向傾き検出手段の信号を減算し、その減算値を第1及び第4のチルトコイルの駆動電流に変換する減算手段と、径方向傾き検出手段の信号と周方向傾き検出手段の信号を加算し、その加算値を第2及び第3のチルトコイルの駆動電流に変換する加算手段と、を有することを特徴とするものである。
【0009】本願の請求項3の発明は、光ディスクに光を集光する対物レンズと、対物レンズを保持する対物レンズホルダと、複数本の弾性体を含み、対物レンズホルダを光ディスクのフォーカス方向及びトラッキング方向と対物レンズの光軸の傾き方向に微動自在に支持する支持材と、対物レンズから放出される光の光軸と光ディスクの記録面と周方向の角度ずれを検出する周方向傾き検出手段と、対物レンズから放出される光の光軸と光ディスクの記録面と径方向の角度ずれを検出する径方向傾き検出手段と、対物レンズと光ディスクとのフォーカス方向のずれを検出するフォーカス検出手段と、支持材を固定する基台と、対物レンズホルダの側面であって、光ディスクの周方向又は径方向の相対向する側面に固着され、対物レンズホルダをトラッキング方向に駆動する複数のトラッキングコイルと、対物レンズホルダの側面であって、光ディスクの周方向又は径方向に対向する側面に固着され、対物レンズホルダを光ディスクのトラッキング方向、周方向、径方向に駆動する複数のボイスコイルと、トラッキングコイル及びボイスコイルに対向するように基台に配置された磁気印加手段と、周方向傾き検出手段と径方向傾き検出手段とフォーカス検出手段の出力に基づき、複数個のボイスコイルに流す駆動電流を制御し、対物レンズの光軸と光ディスクの周方向と径方向の傾き補正と、コヒーレント光のフォーカス補正とを同時に行うボイスコイル制御回路と、を具備することを特徴とするものである。
【0010】本願の請求項4の発明では、ボイスコイルは、対物レンズの光軸を中心に第1〜第4のボイスコイルが四方に夫々配列され、第1及び第2のボイスコイルと、第3及び第4のボイスコイルとが光ディスクの径方向に沿って取り付けられ、第2及び第4のチルトコイルと、第1及び第3のチルトコイルとが光ディスクの周方向に沿って取付けられるものであり、ボイスコイル制御回路は、径方向傾き検出手段の信号から周方向傾き検出手段の信号とフォーカス検出手段の信号を減算し、その演算値を第4のボイスコイルの駆動電流に変換する第1の演算手段と、径方向傾き検出手段の信号とフォーカス検出手段の信号との和から周方向傾き検出手段の信号を減算し、その演算値を第1のボイスコイルの駆動電流に変換する第2の演算手段と、径方向傾き検出手段の信号と周方向傾き検出手段の信号との和からフォーカス検出手段の信号を減算し、その演算値を第2のボイスコイルの駆動電流に変換する第3の演算手段と、径方向傾き検出手段の信号と周方向傾き検出手段の信号とフォーカス検出手段の信号とを加算し、その演算値を第3のボイスコイルの駆動電流に変換する第4の演算手段と、を有することを特徴とするものである。
【0011】
【作用】このような特徴を有する本願の請求項1の発明によれば、対物レンズの光軸が光ディスクの周方向又は径方向に傾斜した場合には、径方向及び周方向傾き検出手段は径方向及び周方向の傾き信号を夫々出力する。これらの周方向及び径方向の傾き信号を用いて、各チルトコイルに分配すべき制御信号を演算する。この演算結果を駆動電流に変換して各チルトコイルに与えると、対物レンズの光軸と光ディスクの傾きが補正される。又対物レンズのフォーカス方向とトラッキング方向の補正を行うには、対物レンズホルダの外周に回巻されてフォーカスコイルとトラッキングコイルとにサーボ用の駆動電流を与える。チルトコイル,フォーカスコイル,トラッキングコイルに流れた駆動電流は、磁気印加手段により電磁力に変換され、対物レンズが所定方向に姿勢制御される。こうすると光ディスクの回転時の一周中のそり量の変化に対し、ビーム光軸のディスク記録面に対する傾きを高速に補正できる。従って対物レンズにおけるコマ収差が少なくなり、高品位な信号の記録再生ができる。
【0012】又本願の請求項4の発明によれば、対物レンズホルダの外周側面に互いに独立して駆動されるボイスコイルを複数個設ける。これらのボイスコイルに、周方向傾き検出手段,径方向傾き検出手段,フォーカス検出手段で夫々検出される傾き信号及び制御信号を用いて駆動電流を与えると、フォーカスコイルを用いずにフォーカスサーボを行うことができる。又対物レンズの周方向と径方向のチルト制御に関しては、請求項1記載の発明と同様に作用する。こうすると対物レンズホルダに取り付けるコイルの種類が少なくなる。
【0013】
【実施例】以下本発明の第1実施例におけるチルト制御装置を含む光ディスク装置について、図1〜図5を参照しながら説明する。図1は第1実施例の光ディスク装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。図2は光ディスク装置に取付けられた傾き検出手段の動作原理を示す説明図である。図2(a)はビーム光軸の傾きがない場合の要部断面図であり、図2(b)はビーム光軸の傾きが生じた場合の要部断面図である。又図3はチルトコイル制御回路の構成を示す回路図であり、図4は光ディスク装置に取り付けられたチルトコイルの配置を示す斜視図である。
【0014】図1に示すように、光ピックアップの対物レンズ1は対物レンズホルダ2に保持されている。対物レンズホルダ2の側面には、フォーカスコイル3が水平に巻回されている。図1に示すように対物レンズ1の光軸方向をz、光ディスクの周方向をy,光ディスクの径方向をxとする。対物レンズホルダ2の周方向(y方向)の一方の側面にはトラッキングコイル4a,4b、他方の側面にもトラッキングコイル4c及び図示しないトラッキングコイル4dが取付けられている。トラッキングコイル4a〜4dはつる巻き又は渦巻き状に巻かれたコイルで、光ピックアップのトラックサーボ用の駆動電流を流すコイルである。
【0015】対物レンズホルダ2の周方向の側面であって、トラッキングコイル4a〜4dの夫々の下部に位置する部分にチルトコイル5a〜5dが取付けられている。図4に示すように、第1,第2のチルトコイル5a,5bと、第3,第4のチルトコイル5c,5dとは、x軸と線対称となるよう光ディスクの径方向に沿って配置されている。この場合チルトコイル5a,5cと、チルトコイル5b,5dは光ディスクの周方向に沿って配置されることとなる。チルトコイル5a〜5dもつる巻き又は渦巻き状に巻かれたコイルで、光ピックアップのチルト制御用の駆動電流を流すコイルである。図1及び図4に示すようにチルトコイル5a,5bは対物レンズホルダ2の手前側面に固着され、チルトコイル5c,5dは対物レンズホルダ2の他方の側面に固着される。そして図4に示すようにチルトコイル5aと5d、5bと5cが各々直列に接続されている。
【0016】次に、4本の平行な直線状の支持材6a,6b,6c,6dは、一端を対物レンズホルダ2の側面に、他端は支持材固定部8に固着されている。図1に示すように支持材6a〜6dは、対物レンズホルダ2をフォーカス方向A(z軸)、トラッキング方向B(x軸)、径方向傾きC、周方向傾きDの4方向に微動及び傾動可能に支持するものである。
【0017】支持材固定部8は、対物レンズホルダ2を弾力的に保持した状態で基台7に取付けられる。基台7はy方向に一対のU字型ヨーク9a,9bを保持するもので、光学ピックアップ本体13の上部に取り付けられている。ヨーク9a,9bは磁石10a,10bと共に磁気印加手段を構成している。
【0018】対物レンズホルダ2の上面には、対物レンズ1を挟んでx方向に沿って径方向傾き検出器11a,11bが取り付けられている。又対物レンズ1を挟んでy方向に沿って、周方向傾き検出器11c,11dが取り付けられている。傾き検出器11a〜11dは図2(a),(b)に示すように、コヒーレント光が対物レンズ1から放出されて光ディスク12に集光された後、光ディスク12で反射される光のうち、対物レンズ1に戻らない回折光を受光する受光素子である。
【0019】次にチルトコイル制御回路について図3を用いて説明する。図1の傾き検出器11aの信号出力から傾き検出器11bの信号出力を減算器21により減算した信号を径方向傾き信号aとする。又傾き検出器11cから傾き検出器11dの信号出力を減算器22により減算した信号を周方向傾き信号bとする。図3の減算器23は傾き信号aから傾き信号bを減算する回路で、差信号c(=a−b)を出力する。又加算器24は傾き信号aと傾き信号bを加算する回路で、和信号d(=a+b)を出力する。減算器23の出力はドライバ25で駆動電流に変換され、チルトコイル5a,5dの直列接続体に与えられる。加算器24の出力も同様にドライバ26で駆動電流に変換され、チルトコイル5b,5cの直列接続体に与えられる。ここでチルトコイル5a,5dは、電流が流れたときに互いに逆方向の電磁力が発生するよう接続されるものとする。チルトコイル5b,5dについても同様である。
【0020】以上のように構成された第1実施例の光ディスク装置の動作について説明する。図1に示すように対物レンズ1から出射されて光ディスク12に集光した光のうち、対物レンズ1に戻らない回折光は径方向傾き検出器11a,11b及び周方向傾き検出器11c,11dによって受光される。特に図1に示すように対物レンズ1が径方向Cに傾斜しないで、対物レンズホルダ2と光ディスク12が平行のとき、即ちビーム光軸の傾きがない場合は、二つの径方向傾き検出器11a,11bで受光される光量は等しい。この場合図3のチルトコイル制御回路に入力される傾き信号aの値は0となる。
【0021】しかし図2(b)に示すように対物レンズホルダ2と光ディスク12が平行でないとき、即ちビーム光軸に径方向の傾きが発生した場合、径方向傾き検出器11a,11bの受光量に差が生じ、径方向傾き信号aは傾き方向及び傾き量に応じて正又は負の信号になる。
【0022】又図1に示す周方向Dに関しても、周方向傾き検出器11c,11dにより上記と同様な原理で周方向傾き信号bが発生する。これらの傾き信号a,bは図3の減算器23と加算器24に入力され、差信号cと和信号dに変換される。そして差信号cをドライバ25で駆動電流に変換し、この電流を図5のチルトコイル5a,5dに与える。又和信号dをドライバ26で駆動電流に変換し、この電流をチルトコイル5b,5cに与える。
【0023】図1のU字型ヨーク9a,9bと磁石10a,10bからなる磁気回路との電磁作用により、図4の矢印で示すようにチルトコイル5a,5dに差駆動力F1,F2が夫々発生する。同様にチルトコイル5b,5cに和駆動力F4,F3が夫々発生する。差駆動力F1,F2は互いに反対方向を向き、和駆動力F3,F4も互いに反対方向を向いている。又、差駆動力F1と和駆動力F3は同一方向を向き、差駆動力F2と和駆動力F4も同一方向を向いている。
【0024】ここでレンズホルダ2に発生する径方向Cの回転モーメントを回転半径を1として計算する。図4において対物レンズ1のy軸より手前側のチルトコイル5a,5cによる回転モーメントはF1+F3であり、対物レンズ1のy軸より向側のチルトコイル5b,5dによる回転モーメントはF2+F4である。従ってy軸を回転軸とする径方向の総合回転モーメントFrは、次の(1)式になる。
Fr=(F1+F3)+(F2+F4)
={(a−b)+(a+b)}
+{(a−b)+(a+b)}
=4a ・・・(1)
【0025】又レンズホルダ2に発生する周方向Dの回転モーメントを回転半径を1として計算する。図4において対物レンズ1のx軸より向側のチルトコイル5c,5dによる回転モーメントはF3−F2であり、対物レンズ1のx軸より手前側のチルトコイル5b,5aによる回転モーメントはF4−F1である。従ってx軸を回転軸とする周方向の総合回転モーメントFtは、次の(2)式になる。
Ft=(F3−F2)+(F4−F1)
={(a+b)−(a−b)}
+{(a+b)−(a−b)}
=4b ・・・(2)
【0026】(1)式の4aは径方向傾き信号aを増幅したもので、径方向の傾きに比例した駆動電流がチルトコイル5a〜5dに与えられ、光ディスク12に対する対物レンズ1の径方向Cの傾きが制御されることが分かる。又(2)式の4bは周方向傾き信号bを増幅したもので、周方向の傾きに比例した駆動電流がチルトコイル5a〜5dに与えられ、対物レンズ1の周方向Dの傾きが制御されることが分かる。以上のように対物レンズホルダ2はディスクの径方向Cとディスクの周方向Dに夫々所定量傾き、光ディスク12と光ビーム光軸の径方向と周方向の傾きが補正される。
【0027】一方、対物レンズホルダ2は、トラッキングコイル4a〜4dに適当な通電をすることによりトラッキング方向に平行移動する。このため対物レンズ1を通して光ディスク12に照射する光ビームのトラッキングを調整することができる。又、フォーカスコイル3に適当な通電を行うと、電磁作用により対物レンズホルダー2がフォーカス方向に平行移動する。このようにして対物レンズ1を通して光ディスク12に照射する光ビームのフォーカスを調整することができる。
【0028】以上のように径方向傾き検出器11a,11b、周方向傾き検出器11c,11dにより発生する傾き信号をチルトコイル制御回路に与え、それらの和信号と差信号をつくり、これらに基づき2系統のチルトコイル5a,5cと5b,5dに通電する。こうすると回転する光ディスクの一周中の径方向と周方向の傾き変化に対し、対物レンズ1から放出される光ビームの光軸傾きを高速に補償できる。さらに上記の構成により、径方向と周方向の姿勢制御を2対のチルトコイルで併用でき、部品点数の削減ができので、チルト制御装置を低価格にすることができる。
【0029】次に本発明の第2実施例におけるチルト制御装置を含む光ディスク装置についてついて、図5〜図7を参照しながら説明する。図5は第2実施例の光ディスク装置の主要部の構成を示す分解斜視図である。図6はボイスコイル制御回路の構成を示す回路図であり、図7は第2実施例の光ディスク装置に取り付けられたボイスコイルの要部斜視図である。
【0030】図5〜図7において、第1実施例と同じ機能を有する構成部材には同じ符号をつけ、それらの説明は省略する。第1実施例と異なる部分は、図1のフォーカスコイル3とチルトコイル5a〜5dを、電気的に独立したボイスコイル30a,30b,30c,30dに置き換え、フォーカスコイルとチルトコイルを兼用している点である。
【0031】図5において対物レンズホルダ2の周方向の側面であって、トラッキングコイル4a〜4dの下部に位置する部分にボイスコイル30a〜30dが取付けられている。図7に示すように、第1のボイスコイル30a及び第2のボイスコイル30bと、第3のボイスコイル30c及び第4のボイスコイル30dとは、x軸と線対称になるように光ディスクの径方向に沿って配置されている。この場合ボイスコイル30a,30cと、ボイスコイル30b,30dは光ディスクの周方向に沿って配置されることになる。ボイスコイル30a〜30dもつる巻き又は渦巻き状に巻かれたコイルで、光ピックアップのチルト制御とフォーカス制御用の駆動電流を流すコイルである。図5及び図7に示すようにボイスコイル30a,30bは対物レンズホルダ2の手前側の側面に固着され、ボイスコイル30c,30dは対物レンズホルダ2の他方の側面に固着される。そして図7に示すようにボイスコイル30a,30b,30c,30dは駆動電流が独立に供給されるようドライバに接続されている。
【0032】以上のように構成された第2実施例の光ディスク装置のボイスコイル制御回路について説明する。なお傾き検出信号の検出方法は第1の実施例と同様であるので、ここでは説明を省略する。図6に示すボイスコイル制御回路において、減算器31と加算器32は径方向傾き信号aと周方向傾き信号bとが入力され、夫々差信号cと和信号dとを生成する。
【0033】第1実施例と異なり、ボイスコイル制御回路にはフォーカス制御信号fが入力される。フォーカス制御信号fは対物レンズ1を介して検出されたフォーカスサーボ用の誤差信号で、減算器33,35、加算器34,36に夫々与えられる。減算器33は、減算器31の差信号cと制御信号fが入力され、減算減算信号g(=a−b−f)を生成する第1の演算手段である。加算器34は、減算器31の差信号cと制御信号fが入力され、減算加算信号h(=a−b+f)を生成する第2の演算手段である。減算器35は、加算器32の和信号dと制御信号fが入力され、加算減算信号i(=a+b−f)を生成する第3の演算手段である。加算器36は、加算器32の和信号dと制御信号fが入力され、加算加算信号j(=a+b+f)を生成する第4の演算手段である。
【0034】次に図6に示すように減算減算信号gをドライバ37で電流変換し、ボイスコイル30dに与える。減算加算信号hをドライバ38で電流変換し、ボイスコイル30aに与える。同様にして加算減算信号iをドライバ39で電流変換し、ボイスコイル30bに与え、加算加算信号jをドライバ40で電流変換し、ボイスコイル30cに与える。こうするとU字型ヨーク9a,9bと磁石10a,10bからなる磁気印加手段の電磁作用により、ボイスコイル30aに減算加算駆動力F5が、ボイスコイル30dに減算減算駆動力F6が、ボイスコイル30cに加算加算駆動力F7が、ボイスコイル30bに加算減算駆動力F8が図示の矢印方向に発生する。
【0035】以上のように構成された第2実施例の光ディスク装置の動作について説明する。第1実施例の場合と同様にして、レンズホルダ2に発生する径方向Cの回転モーメントを回転半径を1として計算する。図7のy軸より手前側のボイスコイル30a,30cによる回転モーメントはF5+F7であり、y軸側より向側のボイスコイル30b,30dによる回転モーメントはF6+F8である。従ってy軸を回転軸とする径方向Cの総合回転モーメントFrは、次の(3)式になる。
Fr=(F5+F7)+(F6+F8)
={(a+b+f)+(a−b+f)}
+{(a−b−f)+(a+b−f)}
=4a ・・・(3)
【0036】又レンズホルダ2に発生する周方向Dの回転トルクを計算する。図7において対物レンズ1のx軸より向側のボイスコイル30c,30dによる回転モーメントはF7−F6であり、対物レンズ1のx軸より手前側のボイスコイル30b,30aによる回転モーメントは−(F5−F8)である。従ってx軸を回転軸とする周方向Dの総合回転モーメントはFtは、次の(4)式になる。
Ft=(F7−F6)−(F5−F8)
={(a+b+f)−(a−b−f)}
−{(a−b+f)−(a+b−f)}
=4b ・・・(4)
【0037】フォーカス方向(z軸)の起動力Ffは、次の(5)式になる。
Ff=F5−F6+F7−F8=(a−b+f)−(a−b−f)
+(a+b+f)−(a+b−f)
=4f ・・・(5)
【0038】(3)式の4aは径方向傾き信号aを増幅したもので、径方向の傾きに比例した駆動電流がボイスコイル30a〜30dに与えられ、光ディスク12に対する対物レンズ1の径方向傾きが制御される。又(4)式の4bは周方向傾き信号bを増幅したもので、周方向の傾きに比例した駆動電流がボイスコイル30a〜30dに与えられ、光ディスク12に対する対物レンズ1の周方向傾きが制御される。更に(5)式の4fはフォーカス制御信号fを増幅したもので、フォーカス方向のずれに比例した駆動電流がボイスコイル30a〜30dに与えられ、フォーカスサーボが働く。
【0039】以上の駆動力を調整することにより、対物レンズ1を保持する対物レンズホルダ2は、ディスク径方向Cとディスク周方向Dに傾くと共に、フォーカス方向に平行移動する。こうして光ディスク12と光ビーム光軸の径方向と周方向の傾きを補正すると同時に、対物レンズ1を通して光ディスクに照射する光ビームのフォーカスを調整することができる。又、対物レンズホルダ2はトラッキングコイル4a〜4dに適当な通電を行うと、電磁作用によりトラッキング方向に平行移動する。このため対物レンズ1を通して光ディスク12に照射する光ビームのトラッキングを調整することができる。
【0040】以上のように電気的に独立したボイスコイル30a〜30dを対物レンズホルダ2の周方向側面上に配置し、径方向傾き信号aと周方向傾き信号bとフォーカス制御信号fより制御信号を得ることで、ボイスコイル30a〜30dで周方向傾き制御と、径方向傾き制御と、フォーカス制御とを兼用できる。このためチルト制御装置とフォーカス制御装置の部品点数の削減ができ、光ディスク装置の小型と低価格化が実現できる。
【0041】
【発明の効果】以上のように本発明は、対物レンズから放出されるビーム光軸と光ディスク記録面との傾きを検出する周方向及び径方向の傾き検出手段と、対物レンズホルダを光軸の傾き方向に微動自在に姿勢を制御する複数のチルトコイルを設けることにより、光ディスクの回転時の一周中の傾き変化に対し、対物レンズのビーム光軸を高速に補正できる。このため対物レンズのコマ収差の発生を小さくでき、高品位な信号の記録再生が可能な優れた光ディスク装置が実現できる。




 

 


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