(57)【要約】【課題】特別の部品を使用せずに簡単な構成で且つ低コストで対物レンズの姿勢検出を行うことが可能な光ディスク装置を提供する。【解決手段】対物レンズをトラッキング方向に駆動するアクチュエータ、光ディスクからの反射光より対物レンズのトラッキング方向の位置を検出する手段、対物レンズ位置信号のオフセットを補正する手段、対物レンズの姿勢を検出する手段を具備する。姿勢検出手段はアクチェータに流れる電流値と対物レンズ位置信号に基づいて対物レンズの姿勢を検出する。オフセット補正手段は姿勢検出手段の検出結果に応じて対物レンズ位置信号のオフセットを補正する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光束を対物レンズにより光ディスクに集光して情報を記録又は再生する光ディスク装置において、
前記対物レンズをトラッキング方向に駆動するアクチュエータと、
前記対物レンズのトラッキング方向の位置を検出する対物レンズ位置検出手段と、
前記対物レンズ位置検出手段により生成された対物レンズ位置信号のオフセットを補正する手段と、
前記対物レンズの姿勢を検出する手段とを備え、
前記姿勢検出手段は、前記アクチェータに流れる電流値と前記対物レンズ位置信号に基づいて前記対物レンズの姿勢を検出すると共に、前記オフセット補正手段は前記姿勢検出手段の検出結果に応じて前記対物レンズ位置信号のオフセットを補正することを特徴とする光ディスク装置。
【請求項２】
前記姿勢検出手段は、前記アクチュエータに前記対物レンズを前記光ディスクの内周方向と外周方向に駆動する所定電流を通電し、その時の電流値と前記対物レンズ位置信号の変位量に基づいて前記対物レンズの姿勢を検出することを特徴とする請求項１に記載の光ディスク装置。
【請求項３】
前記オフセット補正手段は、前記姿勢検出手段の検出結果が所定範囲内にある時に前記対物レンズ位置信号のオフセットを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【請求項４】
前記オフセット補正手段は、前記姿勢検出手段の検出結果が所定範囲から外れた場合には、前記対物レンズ位置信号の自重だれを補正する電流を前記アクチュエータに通電した後、前記対物レンズ位置信号のオフセットを補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の光ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ＣＤ，ＤＶＤ，Ｂｌｕ−ｒａｙディスク等といった媒体を用いた光ディスク装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置を内蔵するビデオカメラやノートパソコン等はユーザの使用状況によって姿勢が特定されずに使用される。装置の姿勢が特定されずに使用される場合、重力の影響により対物レンズ位置がトラッキング方向にずれるという、いわゆる自重だれが生じる。つまり、光ディスク装置の対物レンズは２軸アクチュエータに対してアーム等を介して比較的緩やかに保持されていることから、重力がトラッキング方向に掛かると自重によってトラッキング方向にずれる。
【０００３】
一方、温湿度の変化や振動、落下衝撃等によって光学ベースに搭載された光学部品や受光センサが移動してしまい、光軸ずれが生じる。光軸ずれが生じると、分割センサからの出力を演算して得られる対物レンズのトラッキング方向位置を示す対物レンズ位置信号と実際の対物レンズ位置との関係がずれてしまう。そのため、光軸ずれに伴う対物レンズ位置信号のオフセットを補正する必要がある。
【０００４】
その際、自重だれが生じた状態で対物レンズ位置信号のオフセット補正を行うと、逆に自重だれ分のオフセット値を持ってしまう可能性がある。特許文献１、２には、加速度センサ等により対物レンズの姿勢を検出し、その出力から対物レンズの自重だれ分の変位を補正する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３１９０３９号公報
【特許文献２】特開平１１−６６６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１、２等の従来技術では、姿勢を検出するための外部センサを用いるため、部品点数が多くなる。そのため、装置構成が複雑となり、部品コストが高くなると共に組立コストも高くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、特別の部品を使用せずに簡単な構成で且つ低コストで対物レンズの姿勢検出を行うことが可能な光ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、対物レンズをトラッキング方向に駆動するアクチュエータと、対物レンズのトラッキング方向の位置を検出する対物レンズ位置検出手段とを具備する。また、対物レンズ位置検出手段により生成された対物レンズ位置信号のオフセットを補正する手段と、対物レンズの姿勢を検出する手段とを具備する。そして、姿勢検出手段はアクチェータに流れる電流値と対物レンズ位置信号に基づいて対物レンズの姿勢を検出すると共に、オフセット補正手段は姿勢検出手段の検出結果に応じて対物レンズ位置信号のオフセットを補正する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アクチェータに通電する電流値と対物レンズ位置信号に基づいて対物レンズの姿勢を検出するため、外部センサが不要であり、簡単な構成で且つ低コストで信頼性のある光ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る光ディスク装置の一実施形態を示すブロック図である。本発明に係る光ディスク装置は光源からの光束を対物レンズにより光ディスクに集光して情報を記録又は再生する。なお、図１では光ディスク８に情報を記録するために必要な回路や記録情報を再生するために必要な回路等については省略している。
【００１１】
コントローラ１はＣＰＵ、メモリ等から構成され、光ディスク装置を統括制御すると共に各シーケンス制御の中枢を担っている。サーボ／ＲＦ処理部２は光ピックアップ３に設けられた受光センサ９からの出力信号の処理等を行い、フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号等のサーボ信号を生成する。
【００１２】
サーボ／ＲＦ処理部２は各サーボ信号に基づき光ピックアップドライバ１５を介してアクチュエータ７を制御し、フォーカス制御やトラッキング制御を行う。更に、シークモータドライバ１６、スピンドルモータドライバ１７を介してスピンドルモータ４、シークモータ５の制御を行う。
【００１３】
また、サーボ／ＲＦ処理部２は姿勢検出部１８を有しており、その出力に応じてコントローラ１は対物レンズ位置信号のオフセット補正を行う。姿勢検出方法については、詳しく後述する。対物レンズ位置信号は周知のように対物レンズのトラッキング方向の位置を示す信号である。
【００１４】
光ピックアップ３内のアクチュエータ７は対物レンズ６をディスク面に対して垂直方向（フォーカス方向）とフォーカス方向と直交するディスク面と平行な半径方向（トラッキング方向）に駆動する。受光センサ９は光ディスク８からの反射光を受光し、その受光信号からフォーカシングエラー信号、トラッキングエラー信号、再生用信号及び対物レンズ位置信号が得られる。
【００１５】
図２は受光センサ９の受光面を示す。受光センサ９は中央に配置された４分割センサ９ａとその両サイドに配置された２分割センサ９ｂ、９ｃから構成されている。受光センサ９の信号はサーボ／ＲＦ処理部２に送られる。
【００１６】
図３は本実施形態の光学系（光ピックアップ３）を示す。記録或いは再生用光源であるレーザ１０より照射したレーザ光はグレーティング１１によりメインビームとサブビームに分割され、コリメータ１２によって平行光とされる。この平行光は偏光ビームスプリッタ１３を介して対物レンズ６に入射し、対物レンズ６によって光ディスク８上に光スポットとして集光される。
【００１７】
光ディスク８から反射したメインビームとサブビームは再度対物レンズ６及び偏光ビームスプリッタ１３を透過し、メインビームは受光センサ９の中央に配置された４分割センサ９ａに入射し、サブビームは２分割センサ９ｂ、９ｃに入射する。サーボ／ＲＦ処理部２は受光センサ９の各センサ素子Ａ〜Ｈの信号よりメインプッシュプル信号ＭＰＰ及びサイドプッシュプル信号ＳＰＰを演算する。即ち、
ＭＰＰ＝（Ａ＋Ｃ）−（Ｂ＋Ｄ）
ＳＰＰ＝（Ｅ−Ｆ）＋（Ｇ−Ｈ）
の演算を行う。
【００１８】
更に、メインプッシュプル信号ＭＰＰとｋ倍に増幅したサイドプッシュプル信号ＳＰＰからトラッキングエラー信号ＴＥ及び対物レンズ位置信号ＬＰを演算する。即ち、
ＴＥ＝ＭＰＰ−ｋ・ＳＰＰ
ＬＰ＝ＭＰＰ＋ｋ・ＳＰＰ
の演算を行う。
【００１９】
ここで、対物レンズ６の中立位置が特定できれば、その時の対物レンズ位置信号ＬＰのオフセットをキャンセルし、正確な対物レンズ位置信号ＬＰを得ることができる。ｋはメインビームとサブビームの光量差を補正する係数である。
【００２０】
次に、本発明の姿勢検出方法とその出力による対物レンズ位置信号のオフセット補正を図４に示すフローチャートを用いて詳述する。まず、ステップ１で電源がオンされるとサーボ／ＲＦ処理部２は対物レンズ６の姿勢検出を開始する。姿勢検出及びオフセット補正のタイミングは、例えば、記録又は再生開始時、記録時の間欠動作中等があるが、ファイナライズ時等でも構わない。
【００２１】
次に、ステップ２で光源であるレーザ１０をオンし、ステップ３でフォーカスサーボをオンする。続いて、ステップ４でトラッキングサーボがオフの状態で、光ピックアップドライバ１５を介してアクチュエータ７に入力電流±αを通電し、トラッキング方向にアクチュエータ７を駆動する。その際、サーボ／ＲＦ処理部２は入力電流＋αを通電した時の対物レンズ位置信号の変位量β1と入力電流−αを通電した時の対物レンズ位置信号の変位量β2を検出する。
【００２２】
ここで、トラッキング方向において光ディスク８の外周方向に対物レンズ６が移動する場合の電流、対物レンズの変位及び対物レンズ位置信号を正の値、内周方向に対物レンズが移動する場合を負の値とする。
【００２３】
次に、ステップ５で対物レンズ位置信号の変位量β1、β2を演算し、対物レンズの姿勢を検出する。入力電流と対物レンズ位置の関係は図５に示すようにＳ字のカーブとなる。対物レンズが中立位置にある時に入力電流と対物レンズ位置の感度（曲線の傾き）は最大となり、対物レンズ位置が中立位置から離れると感度は低下する。これは、対物レンズ位置が中立位置から離れると磁力が弱くなるためである。
【００２４】
この入力電流と対物レンズ位置の感度差を利用し、姿勢検出を行う。対物レンズ位置と対物レンズ位置信号は線形の関係にあるため、入力電流と対物レンズ位置信号の関係でも同様の感度差が生じる。そこで、図５に示すように光ディスク装置（対物レンズ）が基準姿勢で対物レンズ位置が中立位置にある時のβ1、β2の比は、
｜β1／β2｜≒１
となり、光ディスク装置（対物レンズ）が基準姿勢であることが判定できる。
【００２５】
光ディスク装置の基準姿勢は対物レンズにトラッキング方向に重力が掛かっていない状態である。しかし、光ディスク装置が基準姿勢より倒れ、対物レンズにトラッキング方向に重力が掛かり、自重だれが発生し、対物レンズ位置が中立位置よりずれた場合には、図５に示すように座標系が右上にずれる。これは、自重だれが正の方向に生じている場合である。
【００２６】
この状態でβ1’、β2’を検出すると、β1’は、特に、入力電流と対物レンズ位置の感度が低下した部分での出力となるため、β2’に比べて小さい値となる。その場合には、β1’、β2’の比は、
｜β1’／β2’｜＜1  （無通電時、対物レンズ位置が中立位置より正の方向にずれている）となる。
【００２７】
また、自重だれがトラッキング方向の負の方向に生じた場合には、
｜β1’／β2’｜＞1  （無通電時、対物レンズ位置が中立位置より負の方向にずれている）となる。よって、｜β1／β2｜は光ディスク装置のディスク面に対し平行なトラッキング方向への倒れの指標となる。
【００２８】
従って、β1、β2の比を演算し、｜β1／β2｜≒１となった時にステップ６に進み、対物レンズ位置信号のオフセット補正を行う。
【００２９】
ここで、本実施形態では、｜β1／β2｜≒１の許容範囲は０．９７〜１．０３とする。これは、アクチュエータのトラッキング方向の可動範囲±２５０μｍの１０％を許容範囲とし、図６に示す対物レンズのトラッキング方向の自重だれ変位量と｜β1／β2｜の関係より算出したものである。図６は本実施形態の標準的な対物レンズのトラッキング方向の自重だれ変位量と｜β1／β2｜の関係を示す。
【００３０】
本発明は、以上のように光源からの光束を対物レンズにより光ディスクに集光して情報を記録又は再生する光ディスク装置において、対物レンズをトラッキング方向に駆動するアクチュエータを具備する。また、対物レンズのトラッキング方向の位置を検出する対物レンズ位置検出手段と、対物レンズ位置検出手段により生成された対物レンズ位置信号のオフセットを補正する手段と、対物レンズの姿勢を検出する手段とを具備する。
【００３１】
そして、姿勢検出手段はアクチェータに流れる電流値と対物レンズ位置信号に基づいて対物レンズの姿勢を検出すると共に、オフセット補正手段は姿勢検出手段の検出結果に応じて対物レンズ位置信号のオフセットを補正する。
【００３２】
また、本発明においては、姿勢検出手段はアクチュエータに対物レンズを光ディスクの内周方向と外周方向に駆動する所定電流を通電し、その時の電流値と対物レンズ位置信号の変位量に基づいて対物レンズの姿勢を検出する。更に、オフセット補正手段は、姿勢検出手段の検出結果が所定範囲内（｜β1／β2｜≒１）にある時に対物レンズ位置信号のオフセットを補正する。
【００３３】
本実施形態では、以上のようにしてアクチュエータに通電する電流値と対物レンズ位置信号から、加速度センサ等を必要とすることなく、簡単に光ディスク装置（対物レンズ）の姿勢を検出することが可能となる。また、自重だれによる対物レンズのトラッキング方向の変位が許容範囲内にある時に対物レンズ位置信号のオフセット補正を行うため、自重だれの影響を受けることなく光軸ずれに対応する対物レンズ位置信号のオフセットを補正することが可能となる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図６は本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。本実施形態の基本的な構成、動作は第１の実施形態に準じている。第１の実施形態との違いは、光ディスク装置が基準姿勢（｜β1／β2｜≒１）でない場合に、対物レンズのトラッキング方向の自重だれ分を補正する点である。
【００３５】
本実施形態の姿勢検出方法とその出力による対物レンズ位置信号のオフセット補正を図７に示すフローチャートを用いて詳述する。図７のステップ１〜ステップ６は図４と同様であるので詳しい説明は省略する。
【００３６】
本実施形態では、ステップ５で｜β1／β2｜≒1の判定を行い、Ｙｅｓの場合には図４の場合と同様にステップ６に進み、対物レンズ位置信号のオフセット補正を行う。一方、Ｎｏの場合にはステップ７に進む。
【００３７】
即ち、ステップ５で｜β1／β2｜≒1がＮｏと判定された場合には、対物レンズの自重だれが生じていると判断し、ステップ４で検出したβ1、β2より演算した電流値をアクチェータに通電し、対物レンズのトラッキング方向の自重だれ分を補正する。その場合の電流値の演算式を以下に示す。
【００３８】
Ａ×｛（１＋β1／β2）／γ｝
ここで、Ａは図６に示す光ディスク装置が基準姿勢からディスク面と平行にトラッキング方向に９０°倒れ、対物レンズのトラッキング方向の自重だれ変位量が最大の９０μｍとなる場合に、対物レンズ位置を中立位置へ補正するための電流値である。本実施形態においては４０ｍＡである。
【００３９】
γはトラッキング方向の自重だれ最大値における｜1＋β1／β2｜の値であり、本実施形態では０．１である。ここで、対物レンズ位置を中立位置へ補正するための電流値とトラッキング方向の自重だれ最大値における｜1＋β1／β2｜は本実施形態における標準的な値である。このように対物レンズの自重だれ分を補正した後、ステップ６で対物レンズ位置信号のオフセット補正を行う。
【００４０】
このように本発明では、オフセット補正手段は、姿勢検出手段の検出結果が所定範囲から外れた場合には、対物レンズ位置信号の自重だれを補正する電流をアクチュエータに通電した後、対物レンズ位置信号のオフセットを補正する。
【００４１】
本実施形態では、光ディスク装置が基準姿勢より倒れ、対物レンズのトラッキング方向の自重だれ変位が生じている状態でも、自重だれ分をキャンセルするため、対物レンズ位置信号のオフセット補正を行うことが可能となる。
【００４２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、姿勢検出手段における対物レンズ位置信号の変位量β1、β2の演算には除算を用いているが、減算等の姿勢を比較できる演算方法であれば可能である。
【００４３】
また、対物レンズ位置信号ＬＰを検出するための受光センサはスリービームを受光する分割センサを用いているが、例えば、図８に示すワンビーム対応の６分割センサ等を用いることも可能である。
【００４４】
例えば、図９に示すグレーティングのない光学系においてレーザ１０より照射されたレーザ光はワンビームのままコリメータ１２によって平行光になり、偏光ビームスプリッタ１３を介して対物レンズ６により光ディスク８上に光スポットが集光される。光ディスク８から反射したワンビームは再度対物レンズ６及び偏光ビームスプリッタ１３を介してワンビーム対応の６分割センサ１４に入射する。
【００４５】
図８に示す６分割センサ１４のＡ〜Ｆの各センサ素子の検出信号よりトラッキングエラー信号ＴＥ及び対物レンズ位置信号ＬＰが得られる。即ち、
ＴＥ＝（Ｅ−Ｆ）−k・｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝
ＬＰ＝（Ｅ＝Ｆ）＋k・｛（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ＋Ｃ）｝
の演算により各信号が得られる。このようにして６分割センサ１４を用いた場合でも対物レンズ位置信号ＬＰやトラッキングエラー信号ＴＥが得られる。ｋは０次回折光と１次光との干渉領域との光量差を補正する係数である。このように本発明は図８の受光センサや図９の光学系を用いても良い。
【００４６】
また、対物レンズ位置信号ＬＰの検出は、上記実施形態の受光センサによる方法に限らず、記録或いは再生用光学系とは独立した専用の光学系（光源及び受光センサ）により検出する形態でも良い。これらの場合の姿勢検出やオフセット補正は第１、第２の実施形態の場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の光ディスク装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の受光センサを示す図である。
【図３】第１の実施形態の光学系を示す図である。
【図４】第１の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図５】アクチュエータの入力電流と対物レンズのトラッキング方向の位置との関係を示す図である。
【図６】第１の実施形態の標準的な対物レンズのトラッキング方向の自重だれ変位量と｜β1／β2｜の関係を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の他の実施形態のワンビーム対応の受光センサを示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態の光学系を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  コントローラ
２  サーボ／ＲＦ処理部
３  光ピックアップ
４  スピンドルモータ
５  シークモータ
６  対物レンズ
７  アクチュエータ
８  光ディスク
９  受光センサ
９ａ  ４分割センサ
９ｂ、９ｃ  ２分割センサ
１０  レーザ
１１  グレーティング
１２  コリメータ
１３  偏光ビームスプリッタ
１４  ６分割センサ
１５  光ピックアップドライバ
１６  シークモータドライバ
１７  スピンドルモータドライバ
１８  姿勢検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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