(57)【要約】【課題】フォーカス・サーボ制御でエラーが発生した場合でも、誤って対物レンズが光ディスクに接触することがないよう確実に保証することのできる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】レーザ光を光ディスクの記録面に集光させる対物レンズ１０と、この対物レンズ１０を保持するとともに位置可変にされたレンズホルダ１１とを有する光ピックアップ装置において、レンズホルダ１１の上面に近接センサ用の検出コイル２０を設ける。そして、この検出コイル２０により金属材料からなる光ディスクの記録面までの距離を検出し、対物レンズ１０と光ディスクとが接触しないよう制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を光ディスクの記録面に集光させる対物レンズと、
この対物レンズを保持するとともに位置可変にされたレンズホルダとを有する光ピックアップ装置において、
上記レンズホルダの上記対物レンズ側の面に設けられた近接センサ用の検出コイルと、
この検出コイルに１ＭＨｚ±１０％の信号を出力してこの検出コイルと光ディスクとの距離に関する検出を行う検出回路と、
を備えたことを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
レーザ光を光ディスクの記録面に集光させる対物レンズと、
この対物レンズを保持するとともに位置可変にされたレンズホルダとを有する光ピックアップ装置において、
上記レンズホルダに近接センサ用の検出コイルが設けられていることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項３】
上記検出コイルは、上記レンズホルダの上記対物レンズ側の面に取り付けられていることを特徴とする請求項２記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
上記検出コイルは、上記対物レンズを挟んで光ディスクの回転方向と交わる方向に並んで２個設けられていることを特徴とする請求項３記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
上記検出コイルに１００ｋＨｚ以上の信号を出力してこの検出コイルと光ディスクとの距離に関する検出を行う検出回路を備えたことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の光ピックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、レーザ光を用いて光ディスクに情報の記録と再生とを行う光ピックアップ装置に関し、特に作動距離の短い対物レンズを必要とする青紫レーザ用の光ディスクに対応した光ピックアップ装置に適用して有用な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）に加え、青紫レーザを用いて大容量の記録と再生を可能とする光ディスクなど、複数種類の光ディスクが実用化されている。
大容量の光ディスクに記録再生を行うには、短波長のレーザ光が必要であることに加え、光ディスクの記録面にレーザ光を集光するのに例えば“ＮＡ＝０．８５”と云った開口数の大きな対物レンズが必要となる。また、開口数の大きな対物レンズは、レンズ端から焦点までの作動距離が例えば０．１ｍｍ〜０．３ｍｍなどと短くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の光ピックアップ装置においては、対物レンズを位置可変に支持されたレンズホルダに保持させ、このレンズホルダをレーザ光のフォーカス方向、および、光ディスクの半径方向に相当するトラッキング方向へサーボ制御により駆動させながら情報の記録と再生とを行うようになっている。このようなサーボ制御は光ディスクからの反射光を帰還することで行っている。従って、通常動作時には光ディスクと対物レンズとは作動距離に応じた一定の距離だけ離れた状態に保たれる。
【０００４】
しかしながら、例えば、光ディスクに比較的大きな埃、指紋および傷などが付いていた場合には、それらが反射光に及ぼす影響によりサーボ制御用の帰還信号に狂いが生じ、フォーカス方向のサーボ制御が一時的に不能になるということがある。このようなエラーが生じた場合、一旦、情報の記録・再生処理が停止された後、再びフォーカスが合うように引き込み動作が行われて正常な状態に戻るが、このエラー発生時或いはエラーと判断される直前の間違った反射光に基づくサーボ制御により、レンズホルダが光ディスクに接近して対物レンズが光ディスクに接触してしまうと云う恐れがある。
このような課題は、対物レンズの作動距離が短くなればなるほど顕著なものとなる。
【０００５】
この発明の目的は、例えばフォーカス・サーボ制御でエラーが発生した場合であっても、対物レンズと光ディスクとが接触されないよう確実に保証することのできる光ピックアップ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、レーザ光を光ディスクの記録面に集光させる対物レンズと、この対物レンズを保持するとともに位置可変にされたレンズホルダとを有する光ピックアップ装置において、上記レンズホルダに近接センサ用の検出コイルを設けたものである。そして、この検出コイルにより金属材料からなる光ディスクの記録面までの距離を検出し、対物レンズと光ディスクとが接触しないよう保証するようにしたものである。
【０００７】
このような構成によれば、光ディスクに埃等があってフォーカス方向のサーボ制御がエラーとなった場合でも、それとは独立して光ディスクまでの距離を検出しているので、対物レンズと光ディスクとの接触を確実に防ぐことが出来る。
具体的には、上記検出コイルは上記レンズホルダの対物レンズがある方の面に取り付ける。それにより良好な検出感度が得られる。
【０００８】
さらに、本発明は、上記検出コイルを、上記対物レンズを挟んで光ディスクの回転方向と交わる方向に並んで少なくとも２個設ける構成とした。
このような構成によれば、上記２個の検出コイルにより、光ディスクとの距離に加えて、光ディスクの半径方向の傾きを検出することが出来る。さらに、この検出に基づき上記光ディスクの傾きに対応するレンズホルダのチルト角のサーボ制御を行うことも可能となる。
望ましくは、上記検出コイルに１００ｋＨｚ以上の信号を出力してこの検出コイルと光ディスクとの距離に関する検出を行う検出回路を備えると良い。
【０００９】
一般に、レンズホルダは、フォーカス方向、トラッキング方向およびチルト角方向（チルト角の制御は行わないものもある）のサーボ制御を電磁力を利用して実現するものが多いので、検出コイルにもこれらサーボ制御で使われる磁気が及ぼされることになる。そこで、上記のように高い周波数の信号で検出処理を行い、それより低い周波数の信号の影響を排除することで、サーボ制御など他の制御の磁気の影響を除去して正確な検出を行うことが出来る。なお、サーボ制御に用いられる信号の帯域は上限２ｋＨｚ程度なので、距離検出の処理においては１００ｋＨｚ以上の信号を用いることで、両者のクロストークを無視できる程度に減らすことが出来る。また、１ＭＨｚ±１０％程度にすれば確実に両者のクロストークを無くすことが出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態の光ピックアップ装置におけるレンズホルダの部分を示す斜視図である。
この実施の形態の光ピックアップ装置は、例えば、記録可能なＤＶＤや青紫レーザ用の光ディスクに対して、レーザ光を照射して情報の記録と再生を行うものである。
【００１１】
この光ピックアップ装置は、図１に示すように、光ディスクの記録面にレーザ光を集光する対物レンズ１０と、対物レンズ１０を保持するとともに変位可能に支持されたレンズホルダ１１と、図示を省略するが、レンズホルダ１１をフォーカス方向およびトラッキング方向に駆動する駆動装置と、半導体レーザなどの発行素子と、レーザダイオードなどの受光素子と、レーザ光を対物レンズまで導くとともに反射光を受光素子まで導く光学系とを備えている。上記の光学系や受光素子には、再生情報を検出するものの他、フォーカス方向やトラッキング方向のサーボ制御に使用する帰還信号を検出するものも含まれる。
【００１２】
レンズホルダ１１の支持構造は、一端が固定されたワイヤ１２により支持する構造である。また、レンズホルダ１１の駆動装置は、電磁力によりレンズホルダ１１に駆動力を及ぼしてフォーカス方向とトラッキング方向とにそれぞれ独立的に駆動させるものである。そのため、図示はしていないが、側壁１１ｂに対向する位置に磁石が設けられる一方、レンズホルダの側壁１１ｂに複数のコイルが設けられ、これらのコイルにワイヤ１２の何れか４本を介して電流が流されるようになっている。
【００１３】
この実施の形態の光ピックアップ装置においては、さらに、レンズホルダ１１の上面１１ａに、対物レンズ１０を取り巻くような配置で近接センサ用の検出コイル２０が取り付けられている。この検出コイル２０は極細線により薄型に巻かれてなる円形コイルであり、その上端が対物レンズ１０の上端よりも低い位置に固着されている。また、この検出コイルは、ワイヤ１２のうちサーボ制御用に使用されていない残りの２本の間に接続されている。
【００１４】
図２には、検出コイル２０に接続された近接検出回路の構成図を示す。
図２に示すように、検出コイル２０には、ワイヤ１２，１２を介して、その一端に１ＭＨｚ±１０％の周波数のパルス信号を出力する発振器４１と、検出コイル２０に流れる電流を電圧変換する抵抗Ｒ１と、該抵抗Ｒ１の一つの端子に直列に接続されたダイオードＤ１および抵抗Ｒ１の両端子間に並列に接続されたコンデンサＣ１および抵抗Ｒ２からなるバンドパスフィルタＢＰＦと、バンドパスフィルタＢＰＦを通過した信号波形を整形するシュミット回路Ｓ１とが接続されている。
【００１５】
上記バンドパスフィルタＢＰＦは、ダイオードＤ１の抵抗成分とコンデンサＣ１によるローパスフィルタならびにダイオードＤ１の容量成分と抵抗Ｒ２によるハイパスフィルタの各周波数特性より決められる１ＭＨｚを含む周波数範囲の信号を通過させるようになっている。
【００１６】
そして、この回路の出力電圧ＯＵＴ１を積分した値により検出コイル２０とそれに近接された金属板との距離が検出されるようになっている。すなわち、光ディスクの記録面は、金属光沢があることからも分るように金属材料により構成されており、上記検出コイル２０と記録面との距離が変化することでそれらの相互インダクタンスが変化するため、発振器４１のパルス信号により検出コイル２０に流れる電流が変化し、この変化量をバンドパスフィルタＢＰＦやシュミット回路Ｓ１により抽出して計測することで、検出コイル２０と光ディスクの記録面との距離が検出される。
【００１７】
図３には、図２の回路の積分出力と検出コイル−記録面間の距離との関係を表わした特性図を示す。
図３に示すように、図２の回路の出力と距離との関係はほぼリニアな関係を示し、非常に高い精度で且つ高い分解能で距離の検出を行うことが出来る。
【００１８】
この実施の形態の光ピックアップ装置によれば、光ディスクに埃等があってフォーカス方向のサーボ制御がエラーとなった場合でも、上記検出コイル２０と検出回路によりサーボ制御とは独立して対物レンズ１０と光ディスクまでの距離を検出しているので、対物レンズ１０と光ディスクとの接触を確実に防ぐことが出来る。このような制御は、例えば近接検出回路の出力が一定以上になったら、レンズホルダ１１の駆動装置にレンズホルダ１１を下降させる信号を出力させるようにすることで容易に実現できる。
【００１９】
また、レンズホルダ１１にはサーボ制御の駆動用に他の磁気が及ぼされているが、検出コイル２０には１ＭＨｚの信号を出力し、サーボ制御用に用いられる２ｋＨｚ以下の信号をバンドパスフィルタＢＰＦで排除しているので、他の制御信号との間でクロストークを生じることなく、正確な距離の検出を行うことが出来る。なお、上記実施の形態では検出回路にシュミット回路Ｓ１を設けて微小なノイズの影響も除去するようにしているが、特に問題なければこのシュミット回路Ｓ１は省くようにしても良い。
【００２０】
［第２の実施の形態］
図４には、第２の実施の形態の光ピックアップ装置のレンズホルダの部分を示す斜視図を、図５には、その近接検出回路の図を示す。
第２の実施の形態の光ピックアップ装置は、磁気近接センサの検出コイル２１，２２をレンズホルダ１１の上面１１ａに取り付け、これらの磁気近接センサの出力から光ディスクＤの半径方向の傾きを検出して、この検出に基づきレンズホルダ１１のチルト角方向のサーボ制御を行うようにしたものである。
【００２１】
そのため、この実施の形態においては、対物レンズ１０を挟んで光ディスクの半径方向（図４のＸ軸方向）に並ぶような配置で２個の検出コイル２１，２２がレンズホルダ１１に固着されている。また、２個の検出コイル２１，２２にそれぞれ独立して電圧が印加されるようにワイヤ１２も２本増設されている。
【００２２】
また、図５に示すように、各検出コイル２１，２２には図２と同じ検出回路がそれぞれ接続され、それらの出力ＯＵＴ１１，ＯＵＴ１２がオペアンプ３１で比較されることで、ディスク面に対する一方の検出コイル２１の距離と他方の検出コイル２２の距離との差、すなわち光ディスクの半径方向の傾きを示す出力ＯＵＴ２が得られるようになっている。
そして、この出力ＯＵＴ２をチルト角のサーボ制御回路に帰還させ、傾きが“０”になるようにチルト角方向の駆動制御が行われるようになっている。
【００２３】
なお、この実施の形態においては、検出コイル２１，２２を用いて光ディスクの傾きの検出のみを行い、対物レンズ１０と光ディスクの距離の検出を行っていないが、出力ＯＵＴ１１，ＯＵＴ１２を個別に取り込むことで、光ディスクと各検出コイル２１，２２とのそれぞれの距離を検出することが出来るので、それにより対物レンズ１０と光ディスクとの接触回避の制御を、上記チルト角のサーボ制御にあわせて行うように構成しても良い。
【００２４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、検出コイルをレンズホルダ１１の上面１１ａに取り付けた例を示したが、レンズホルダ１１の内部に少し入り込んだ位置に取り付けられても良い。
【００２５】
また、第２の実施の形態で、２個の検出コイル２１，２２が光ディスクＤの半径方向に並んだ例を示したが、２個の検出コイルが並ぶ方向は、光ディスクの半径方向に対して９０度でなければ多少の角度（例えば３０度など）がずれていても良い。
【００２６】
また、レンズホルダおよびその駆動装置としてワイヤ支持型でコイル駆動方式のものを示したが、それらに限られず、軸摺動型の支持構造やムービングマグネット方式の駆動方式を適用したレンズホルダおよびその駆動装置に適用することも可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に従うと、光ディスクに埃等があってフォーカス方向のサーボ制御がエラーとなった場合でも、それとは独立して光ディスクまでの距離を検出し、対物レンズと光ディスクとの接触を確実に防ぐことが出来るという効果がある。
【００２８】
また、光信号によらずに光ディスクの傾きを検出して対物レンズのチルト角の駆動制御を行うことが出来るという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光ピックアップ装置におけるレンズホルダの部分を示す斜視図である。
【図２】図１の検出コイルを用いた近接検出回路を示す図である。
【図３】近接検出回路の出力と検出コイル−記録面間の距離との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の光ピックアップ装置におけるレンズホルダの部分を示す斜視図である。
【図５】図４の検出コイルを用いた近接検出回路を示す図である。
【符号の説明】
１０    対物レンズ
１１    レンズホルダ
１２    ワイヤ
２０〜２２    検出コイル
３１    オペアンプ
４１    発振器
ＢＰＦ  バンドパスフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004362700.tif 000005
【図４】
2004362700.tif 000006
【図５】
2004362700.tif 000007