JP2873800B2 - 光ディスクの傾斜による収差補正方法とその装置 - Google Patents

光ディスクの傾斜による収差補正方法とその装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光ディスクに情報を
記録し、再生する光ディスクドライブに適用される光デ
ィスクの傾斜による収差補正方法とその装置に係り、詳
細には光ディスクが傾くとき、光ピックアップの対物レ
ンズにより光ディスクに形成される光スポットの収差の
増加で光ディスクの傾斜による収差を補正する方法とそ
れに適する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光ディスクは光ディスクドライブ内のタ
ーンテーブルに装着されて、そのターンテーブルを駆動
するスピンドルモータにより回転される。光ピックアッ
プは、光ディスクに対して回転方向に移動しながら光デ
ィスクを光スポットでスキャニングして情報を書き込ん
だり読み出す。かかる光ディスクのドライブにおいて、
光ピックアップの誤動作を防止し情報を正確に記録／再
生するためには、光ディスクが光ピックアップにある対
物レンズの焦点面で水平を保ったまま回転されなければ
ならない。ところが、光ディスクはターンテーブルへの
装着状態不良や内外部から加えられる衝撃などにより回
転中に不可避に振動し、このために光ディスクに対する
対物レンズのフォーカシング／トラッキングにエラーが
発生する。光ディスクの振動を完全に抑制することは実
質的に不可能である。そこで、対物レンズを光ディスク
の振動に応じて垂直及び水平方向に動かすことにより、
そのフォーカシング／トラッキングエラーを補正してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、光ディスク
が振動中に傾いたり時間変化により変形されて水平を保
てない場合には、たとえ光ディスクの現在の記録または
再生中の部位が対物レンズの焦点に一致しているとして
も、それに形成される光スポットの収差が増えて焦点が
ずれる。結果的に、記録時に充分な中心光強度を得るこ
とができず、再生時には再生信号の劣化により情報の記
録と再生が円滑にならないことが時々発生する。また、
その場合に、光ディスクから反射される反射光ビームの
光軸が傾いて光ピックアップ内の光検出器上で光スポッ
トが移動（シフト）されるようになるので、これにより
対物レンズのフォーカシング／トラッキングサーボにエ
ラーが誘発される。よって、光ディスクドライブにおい
ては、光ディスクの傾斜による収差を補正する必要があ
る。
【０００４】従来、前述した光ディスクの傾斜による収
差を補正するために、補正レンズ群を使用する方法（１
９９４年７月１１〜１３日、日本早稲田大学の国際会議
センタの“１９９４年光メモリシンポジウム”の要約集
ＳＯＭ “９４参照”）が知られている。補正レンズ
群は、凹面レンズと凸面レンズより構成され、光ピック
アップ対物レンズの入射光ビームの光路上に設けられ
て、それぞれ光ディスクの傾斜程度により光軸の垂直方
向に偏心されるように駆動される。即ち、入射光ビーム
の光軸を屈折させて光ディスクの傾斜による収差を相殺
させる。
【０００５】従来の方法によれば、光ディスクの傾斜に
より発生される収差を約５０％程度補正できるが、これ
では充分ではないとされている。特に、従来の方法はそ
の実施例において少なくとも２枚のレンズを追加し、そ
れぞれを駆動するためのアクチュエータがとても複雑で
高コストの要因となり、装置が重く、且つ、大型になる
ため光ピックアップの全体的な性能を大いに低下させる
という他の問題が想定される。
【０００６】したがって、本発明は、高コストのレンズ
を使用せず１枚の透明な平板を用いる簡単な構造で光デ
ィスクの傾斜による収差を補正することができる方法と
これに適した装置を提供することを目的とする。
【０００７】上述の目的を達成するために本発明の収差
補正方法は、光ピックアップの対物レンズにより光ディ
スクに第１光ビームを集束して情報の記録及び再生を行
う光ディスクドライブにおける光ディスクの傾斜による
収差を補正する収差補正方法において、対物レンズと光
ディスクとの間に補正板を設けて、第１光ビームを補正
板を通過させて光ディスクに集束させる工程と、光ディ
スクに第２光ビームを投射し、光ディスクから反射され
る第２光ビームの反射光ビームを受光して光ディスクの
傾斜程度を知らせる信号を検出する工程と、対物レンズ
駆動用コイルに鎖交する磁束を発生する磁石から発生す
る磁束に鎖交されるように補正板駆動用コイルを設け、
補正板駆動用コイルに光ディスクの傾斜程度に応じて検
出される信号に基づいて電流を印加し、補正板を傾ける
工程とを備える。
【０００８】また、本発明の収差補正装置は、光ディス
クに第１光ビームを集束する対物レンズを有する記録再
生用の光ピックアップを備える光ディスクドライブにお
ける光ディスクの傾斜による収差を補正する収差補正装
置において、光ピックアップの対物レンズと光ディスク
との間に設けられ、第１光ビームを通過する補正板と、
光ディスクに第２光ビームを投射し、光ディスクから反
射される第２光ビームの反射光ビームを受光して光ディ
スクの傾斜程度を知らせる信号を検出する手段と、対物
レンズ駆動用コイル及び補正板駆動用コイルに鎖交する
磁束を発生する磁石と、対物レンズ駆動用コイルに印加
される電流に応じて対物レンズを移動させる手段と、補
正板駆動用コイルに光ディスクの傾斜程度に対応して検
出される信号に基づいて電流を印加し、補正板を傾ける
ように駆動する手段とを備える。
【０００９】本発明のディスクの傾斜による収差を補正
する方法及び装置において、補正板部材は光ディスクの
基板と同一な厚さと屈折率を有するものが望ましい。光
ディスクの傾斜の検出においては、記録／再生のために
第１光ビームを発生し受光する光ピックアップとは異な
る光源と光検出器を使用して、第２光ビームを発生し受
光する。光ピックアップ対物レンズに対して光ディスク
の傾斜を検出するので、望ましくは、その第２光ビーム
用光源と光検出器を光ピックアップの対物レンズを支え
るホルダに安定に設け、その第２光ビームが補正板に屈
折されないようにする。一方、補正板の駆動において
は、光ピックアップ内にある対物レンズ駆動用アクチュ
エータの磁石を共用することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明を詳細に説明する。本発明の光ディスクの傾斜による
収差を補正する方法を行うための光ピックアップは図１
に示すように、情報を記録または再生するための第１光
ビーム２を発生する第１光源１と、第１光ビーム２を光
ディスク７側に透過させ、その光ディスク７から反射さ
れる反射光ビームを反射させるビームスプリッタ３と、
ビームスプリッタ３を透過した第１光ビームを平行にす
るコリメーティングレンズ４と、平行になった第１光ビ
ームを光ディスク７に集束する対物レンズ５と、対物レ
ンズ５により集束される第１光ビームが通過する補正板
６と、光ディスク７から反射された後、ビームスプリッ
タ３により反射される反射光ビーム８を検出する検出レ
ンズ９と、検出レンズ９を通過する反射光ビームから再
生信号などを検出する第１光検出器１０と、光ディスク
７に第２光ビーム１２を発生する第２光源１１と、光デ
ィスク７から反射される第２光ビームの反射光ビームを
受光して、光ディスク７の傾斜程度を知らせる信号を検
出する第２光検出器１３と、対物レンズ５と補正板６を
駆動するアクチュエータ１４と、第１及び第２光検出器
１０、１３により検出された信号に対応してアクチュエ
ータ１４の駆動を制御する制御回路１５とより構成され
る。
【００１１】図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）を参照すれ
ば、第２光源１１は光ディスク７に対して垂直かつ上方
に第２光ビーム１２を放射する。第２光検出器１３は第
２光源１１の両側に並列に配置される二つの領域１３
ａ，１３ｂよりなる。前述した制御回路１５内には、二
つの領域１３ａ，１３ｂからそれぞれ検出される信号を
差動して所望の光ディスクの傾斜程度を知らせる信号を
抽出する差動増幅器１６が含まれる。図２（Ａ）に示し
たように水平に保たれた光ディスク７から反射される第
２光ビーム１２は、第２光検出器１３の二つの領域１３
ａ，１３ｂに均等に受光される。この際、二つの領域１
３ａ，１３ｂから検出される信号値は等しいので、差動
増幅器１６から抽出される信号値は０となる。即ち、光
ディスク７は傾いていない。一方、図２（Ｂ）又は
（Ｃ）に示したように、光ディスク７がいずれか一側に
傾くと、第２光ビーム１２の反射光ビームは第２光検出
器１３の二つの領域１３ａ，１３ｂ中のいずれか一つに
多く受光される。即ち、差動増幅器１６の信号は０では
なく、ネガティブ（−）またはポジティブ（＋）値とし
て出力される。勿論、差動増幅器１６の信号は光ディス
ク７の傾斜程度に応じてその大きさ（振幅）が異なる。
即ち、差動増幅器１６から抽出された信号からその符号
と大きさに応じて光ディスク７の傾斜方向とその程度が
判る。
【００１２】本発明は、抽出された信号に基づいて前述
したアクチュエータ１４を通して図３に示すように補正
板６を傾けることにより、光ディスクの傾斜による収差
を補正する。即ち、図３（Ａ）のように光ディスク７が
傾いていない状態では、補正板６を水平状態に保ち、図
３（Ｂ）のように光ディスク７が一側に傾いている場合
には補正板６を光ディスク７の傾斜方向とは反対の方向
に傾ける。ここで、補正板６が光ディスク７の基板と同
一な厚さと屈折率を有するものであれば、補正板６を光
ディスク７と同一な程度に傾けることにより、第１光ビ
ーム２の収差を完全に補正することができる。
【００１３】図４及び図５に対物レンズ５と補正板６を
それぞれ駆動するためのアクチュエータを示す。図４及
び図５において、符号１７は対物レンズ５の搭載された
レンズホルダであり、その側面に対物レンズの駆動用コ
イル１８が取り付けられており、ベース１９上に設けら
れた固定ブロック２０にスプリング２１で連結されてベ
ース１９に対して垂直及び水平方向に移動可能に支持さ
れている。
【００１４】ベース１９にはレンズホルダ１７の二側面
に対応するようにヨーク２２，２２′が形成されてお
り、ヨーク２２，２２′にはそれぞれ磁束を発生する磁
石２３，２３′が取り付けられている。即ち、磁石２
３，２３′から発生される磁束にコイル１８の一部が鎖
交されて印加される電流の方向に応じてレンズホルダ１
７と共にフォーカス／トラックエラーを補償せしめる。
【００１５】一方、補正板６はその両側がそれぞれレン
ズホルダ１７に固定されるヒンジ２４と補正板６の駆動
用コイル２６の取り付けられる支持部２５に連なって、
ヒンジ２４と連なる一側を中心として他側の回転運動が
可能に支持されている。支持部２５に取り付けられた補
正板駆動用コイル２６は、一部が磁石２３から発生する
磁束に鎖交されるように下方に延長されていて、電流の
流れ方向により昇降されて補正板６を傾けるように回転
する。
【００１６】そして、前述した第２光源１１と第２光検
出器１３ａ，１３ｂはアレイ状にレンズホルダ１７の上
面に設けられている。この第２光源１１と第２光検出器
１３ａ，１３ｂのアレイは補正板６の支持部２５の下方
に位置するが、その支持部２５には第２光ビーム１２を
通過させる孔２７がある。
【００１７】即ち、本発明によれば、前述した補正板駆
動のためのアクチュエータとして通常の対物レンズ駆動
用アクチュエータにある磁石を用いることにより簡単な
構造で施すことができる。
【００１８】
【発明の効果】以上、説明した本発明は、情報を書き込
んだり読み出すために設計された光ピックアップとは異
なる別途の光源と光検出器により光ディスクの傾斜を検
出するので、正確な傾斜情報を検出することができる。
また、光ディスクの傾斜による収差の補正のために光デ
ィスクの基板のような光学性質の補正板を使用するの
で、光ピックアップの環境を変更したり、光ピックアッ
プの光学性能を劣化させることなく、光ディスクの傾斜
による収差を完全に補正することができる。また、本発
明はその実施例において、構造的に部品の追加による価
格負担が少なく、重さを増大させたり、大型化すること
もない。特に、本発明は既存の光ピックアップアクチュ
エータに簡単に適用でき、実用性に優れている。しか
も、対物レンズ駆動用コイルと補正板駆動用コイルに鎖
交する磁束を発生する磁石を共用できる構成としたの
で、部品点数を削減し、かつ装置を小型化することがで
きる。
【００１９】本発明は前述されて図面に例示されたもの
に限らず、特許請求の範囲内の他の変形例が可能である
ことは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光ディスクの傾斜による収差を補
正する方法を行う光ピックアップの光学的な構成を示す
配置図である。
【図２】本発明における光ディスクの傾斜の検出を示す
説明図である。
【図３】本発明における光ディスクの傾斜による収差を
補正した状態を示す説明図である。
【図４】本発明に使用されるアクチュエータを示す部分
分離斜視図である。
【図５】図４に示したアクチュエータを示す断面図であ
る。
【符号の説明】
１…第１光源 ２…第１光ビーム ３…ビームスプリッタ ４…コリメーティングレンズ ５…対物レンズ ６…補正板 ７…光ディスク ８…第１光ビームの反射光ビーム ９…検出レンズ １０…第１光検出器 １１…第２光源 １２…第２光ビーム １３、１３ａ、１３ｂ…第２光検出器 １４…アクチュエータ １５…制御回路 １６…差動増幅器 １７…レンズホルダ １８、２６…コイル １９…ベース ２０…固定ブロック ２１…スプリング ２２、２２′…ヨーク ２３、２３′…磁石 ２４…ヒンジ ２５…支持部 ２７…孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成 ▲平▼ 庸 大韓民国 ソウル特別市 松坡區 文井 洞 １番地 文井市營アパート ４棟 808號 (72)発明者 鄭 鐘 三 大韓民国 京畿道 城南市 盆唐區 野 塔洞 339番地 現代アパート 835棟 1306號 (56)参考文献 特開 昭61−177650（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−324281（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−44531（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−81222（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 7/09 - 7/095 G11B 7/135

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光ピックアップの対物レンズにより光デ
    ィスクに第１光ビームを集束して情報の記録及び再生を
    行う光ディスクドライブにおける光ディスクの傾斜によ
    る収差を補正する収差補正方法において、 前記対物レンズと前記光ディスクとの間に補正板を設け
    て、前記第１光ビームを前記補正板を通過させて光ディ
    スクに集束させる工程と、 前記光ディスクに第２光ビームを投射し、前記光ディス
    クから反射される前記第２光ビームの反射光ビームを受
    光して前記光ディスクの傾斜程度を知らせる信号を検出
    する工程と、対物レンズ駆動用コイルに鎖交する磁束を発生する磁石
    から発生する磁束に鎖交されるように補正板駆動用コイ
    ルを設け、前記補正板駆動用コイルに前記光ディスクの
    傾斜程度に応じて検出される信号に基づいて電流を印加
    し、 前記補正板を傾ける工程と、 を備えることを特徴とする光ディスクの傾斜による収差
    補正方法。
  2. 【請求項２】 前記補正板は前記光ディスクの基板と同
    一な厚さと屈折率を有することを特徴とする請求項１記
    載の光ディスクの傾斜による収差補正方法。
  3. 【請求項３】 前記第２光ビームを前記光ピックアップ
    とは異なる光源から発生させ、異なる光検出器で受光す
    ることを特徴とする請求項１記載の光ディスクの傾斜に
    よる収差補正方法。
  4. 【請求項４】 磁束を発生させる磁石と、前記磁束に鎖
    交して前記光ディスクの傾斜程度に応じて検出された信
    号の方向と大きさにより昇降されるコイルとを用いて、
    前記補正板をその一側を中心として他側が回転するよう
    に駆動することを特徴とする請求項１記載の光ディスク
    の傾斜による収差補正方法。
  5. 【請求項５】 光ディスクに第１光ビームを集束する対
    物レンズを有する記録再生用の光ピックアップを備える
    光ディスクドライブにおける光ディスクの傾斜による収
    差を補正する収差補正装置において、 前記光ピックアップの前記対物レンズと前記光ディスク
    との間に設けられ、前記第１光ビームが通過する補正板
    と、 前記光ディスクに第２光ビームを投射し、前記光ディス
    クから反射される前記第２光ビームの反射光ビームを受
    光して光ディスクの傾斜程度を知らせる信号を検出する
    手段と、対物レンズ駆動用コイル及び補正板駆動用コイルに鎖交
    する磁束を発生する磁石と、 前記対物レンズ駆動用コイルに印加される電流に応じて
    前記対物レンズを移動させる手段と、 前記補正板駆動用コイルに前記光ディスクの傾斜程度に
    対応して検出される信号に基づいて電流を印加し、 前記
    補正板を傾けるように駆動する手段と、 を備えることを特徴とする収差補正装置。
  6. 【請求項６】 前記補正板が前記光ディスクの基板と同
    一な厚さと屈折率を有することを特徴とする請求項５記
    載の収差補正装置。
  7. 【請求項７】 前記光ディスクの傾斜程度を検出する手
    段が、前記光ピックアップとは異なる第２光ビームを発
    生する光源と、前記第２光ビームの反射光ビームを受光
    する光検出器とを具備してなることを特徴とする請求項
    ５記載の収差補正装置。
  8. 【請求項８】 前記光検出器は二つの領域を有してお
    り、該二つの領域が前記光源の両側に配置されたアレイ
    より構成されることを特徴とする請求項７記載の収差補
    正装置。
  9. 【請求項９】 前記補正板を駆動する手段が、磁束を発
    生させる磁石と、前記磁束に鎖交して前記光ディスクの
    傾斜程度に応じて検出された信号の方向と大きさにより
    昇降されるコイルとを有し、該コイルの昇降により補正
    板が回転されるように構成されることを特徴とする請求
    項５記載の収差補正装置。
  10. 【請求項１０】 光ディスクに第１光ビームを集束する
    対物レンズと、該対物レンズが搭載されて弾力的に垂直
    及び水平方向に移動可能に支えられるレンズホルダと、
    前記対物レンズを駆動するアクチュエータとを有する記
    録再生用光ピックアップを備える光ディスクドライブに
    おける光ディスクの傾斜による収差を補正する収差補正
    装置において、 前記第１光ビームが通過する補正板と、 前記レンズホルダに固着されて前記補正板の一側と連な
    って前記補正板を傾けるように回転自在に支えるヒンジ
    と、 前記光ディスクに第２光ビームを投射し、前記光ディス
    クから反射される前記第２光ビームの反射光ビームを受
    光して光ディスクの傾斜程度を知らせる信号を検出する
    検出手段と、前記レンズホルダに取り付けられ、印加される電流に応
    じて前記レンズホルダと共に移動する対物レンズ駆動用
    コイルと、 前記補正板の他側と連なり、前記光ディスクの傾斜程度
    に対応して印加される電流の方向に応じて昇降し、前記
    補正板を傾ける補正板駆動用コイルと、 前記対物レンズ駆動用コイル及び前記補正板駆動用コイ
    ルに鎖交する磁束を発生する磁石と、 を備えることを特徴とする収差補正装置。
  11. 【請求項１１】 前記検出手段が、前記光ピックアップ
    とは異なる第２光ビームを発生する光源と、前記第２光
    ビームの反射光ビームを受光する光検出器とよりなり、
    前記光源と前記光検出器が前記レンズホルダ上に設けら
    れていることを特徴とする請求項１０記載の収差補正装
    置。
  12. 【請求項１２】 前記光検出器は二つの領域を有してお
    り、該二つの領域が前記光源の両側に配置されるアレイ
    より構成されることを特徴とする請求項１１記載の収差
    補正装置。
JP7336551A 1994-12-26 1995-12-25 光ディスクの傾斜による収差補正方法とその装置 Expired - Fee Related JP2873800B2 (ja)

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