JP2011146110A - Optical disk device, optical pickup, and control method of aberration correction lens - Google Patents
Optical disk device, optical pickup, and control method of aberration correction lens Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011146110A JP2011146110A JP2010008093A JP2010008093A JP2011146110A JP 2011146110 A JP2011146110 A JP 2011146110A JP 2010008093 A JP2010008093 A JP 2010008093A JP 2010008093 A JP2010008093 A JP 2010008093A JP 2011146110 A JP2011146110 A JP 2011146110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- aberration correction
- voltage
- stepping motor
- correction lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Optical Head (AREA)
Abstract
Description
本発明は、収差補正レンズを有し光ディスクに対して情報信号の記録及び/又は再生を行う光ディスク装置、光ピックアップ及び収差補正レンズの制御方法に関する。 The present invention relates to an optical disc apparatus that has an aberration correction lens and performs recording and / or reproduction of an information signal on an optical disc, an optical pickup, and a method for controlling the aberration correction lens.
従来、情報信号の記録媒体として、CD(Compact Disc)、DVD(Digital VersatileDisc)、BD(Blu-Ray Disc(登録商標))等の光ディスクが用いられ、これらの光ディスクに対して情報信号の記録・再生を行うための光ディスク装置がある。この光ディスク装置には、光ディスクの半径方向へ移動され、この光ディスクに対して光ビームを照射する光ピックアップが設けられている。 Conventionally, optical discs such as CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc), and BD (Blu-Ray Disc (registered trademark)) have been used as recording media for information signals. There is an optical disk device for performing reproduction. This optical disc apparatus is provided with an optical pickup that moves in the radial direction of the optical disc and irradiates the optical disc with a light beam.
この光ピックアップには、一般的に、光源や対物レンズ等の光学素子が設けられている。近年、光ディスクの高密度化等に伴い、収差管理が重要となっており、例えば、光ディスクのカバー層の厚みバラツキに起因する球面収差等を補正する手段として、収差補正用の光学レンズを移動させる手法が採用されている。この収差補正レンズを移動させる駆動源としては、部品コストが比較的安価で、駆動回路や位置制御において取り扱いが容易であるという利点を有するステッピングモータを使用することが多い。 The optical pickup is generally provided with optical elements such as a light source and an objective lens. In recent years, with the increase in the density of optical discs, etc., aberration management has become important. For example, as a means for correcting spherical aberrations caused by thickness variations in the cover layer of an optical disc, the aberration correction optical lens is moved. The method is adopted. As a drive source for moving the aberration correction lens, a stepping motor having the advantages that the parts cost is relatively inexpensive and that the drive circuit and position control are easy to handle is often used.
しかし、ステッピングモータは、モータ回転軸がステップ状に回転するため、回転停止時において、目標停止角度を中心に回転振動がしばらくの間続く。そのため、被駆動レンズである収差補正レンズも、停止位置に対して振動することとなり、これにより、サーボが不安定となったり、光ディスクに対する信号の記録再生の品質が劣化するおそれがある。したがって、サーボを安定的に掛けたり、光ディスクからの信号品質を安定的に取得するために、かかる被駆動レンズの振動が停止するまでの待ち時間を必要としていた。 However, since the motor rotating shaft rotates stepwise in the stepping motor, the rotation vibration continues for a while around the target stop angle when the rotation is stopped. For this reason, the aberration correction lens, which is a driven lens, also vibrates with respect to the stop position, which may cause the servo to become unstable and the quality of signal recording / reproduction with respect to the optical disc to deteriorate. Accordingly, in order to stably apply the servo and to stably acquire the signal quality from the optical disc, a waiting time until the vibration of the driven lens stops is required.
ステッピングモータの駆動停止直後の信号を抑える手法として、2相励磁の場合に、以下の手法が考えられる。ステッピングモータを回転させるために、2つのコイルの端子間電圧を切り替えることで、コイル内の鉄心を励磁させ、所定の着磁パターンを有するマグネットを接着した軸がモータ設計で決まる角度を1ステップ毎に回転する。停止直前のステップの駆動力を発生させる駆動電圧パターンがコイルに印加された後、モータ軸の回転振動を抑えるため、励磁状態が一定時間続くように、最終駆動電圧パターンを印加し続ける(以降、「励磁延長」という。)。 As a technique for suppressing the signal immediately after the driving of the stepping motor is stopped, the following technique can be considered in the case of two-phase excitation. In order to rotate the stepping motor, the voltage between the terminals of the two coils is switched to excite the iron core in the coil, and the angle determined by the motor design for the axis to which the magnet having the predetermined magnetization pattern is bonded is determined for each step. Rotate to. After the driving voltage pattern for generating the driving force of the step immediately before the stop is applied to the coil, the final driving voltage pattern is continuously applied so that the excitation state continues for a certain time in order to suppress the rotational vibration of the motor shaft (hereinafter, "Excitation extension").
この方法の場合のステッピングモータの軸の角度状態は図6に示すようになる。駆動電圧印加後、減衰しながら振動を繰り返すが、励磁延長を行うことにより、モータ軸には理想停止角度の方向に常に力が発生している。したがって、図7中の時間軸上点TAでは、振動を抑える方向に力が発生しているものが、時間軸上点TBでは、理想停止角度に向かっている動きを加速する方向に力が発生していて、励磁延長時間を短縮する目的から考えると、最適化されたものではない。 The angle state of the stepping motor shaft in this method is as shown in FIG. After applying the drive voltage, the vibration repeats while attenuating, but by extending the excitation, a force is always generated in the direction of the ideal stop angle on the motor shaft. Accordingly, at time point TA on the time axis in FIG. 7, force is generated in a direction to suppress vibration, but at time point TB on the time axis, force is generated in a direction to accelerate the movement toward the ideal stop angle. However, considering the purpose of shortening the excitation extension time, it is not optimized.
また、例えば特許文献1に記載のような光ピックアップ自体の駆動系であれば、位置センサ等を設けることにより、理想停止角度に対するズレ角に応じて印加電圧を変化させるものがある。具体的に、特許文献1では、モータ回転軸の角度を検知するセンサを搭載し、理想停止角度に対するズレ角に応じて、印加電圧を変化させる。しかし、この方式では、回転軸角度を検知するセンサが必須となり、部品コスト面やメカ設計におけるスペース効率の面で不利となる。また、回転軸の角度による印加電圧の制御を実現するために電気回路構成が必要となり、制御回路構成の部品点数増加に繋がる点においても不利な要素となる。その一方で、光ピックアップは、小型化することが要求されており、光ピックアップを構成する収差補正レンズ等の光学素子の駆動用のステッピングモータに検出センサを設けることは現実的ではない。
Further, for example, in the drive system of the optical pickup itself as described in
本発明の目的は、構成を複雑にすることなく、光ピックアップを構成する収差補正レンズを駆動するステッピングモータにより駆動されたレンズの振動時間を低減する光ディスク装置、光ピックアップ及び収差補正レンズの制御方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical disc apparatus, an optical pickup, and an aberration correction lens control method that reduce the vibration time of a lens driven by a stepping motor that drives an aberration correction lens constituting the optical pickup without complicating the configuration. Is to provide.
この目的を達成するため、本発明に係る光ディスク装置は、所定の波長の光ビームを出射させる光源と、上記光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズとの間の光路中に設けられる収差補正レンズと、上記収差補正レンズを光軸方向の所定の位置にステップ駆動させるステッピングモータと、上記ステッピングモータを制御する制御部とを備え、上記制御部は、ステップ駆動直後において理想停止角度から離れる際に上記ステッピングモータにブレーキ用の電圧を発生させる。 In order to achieve this object, an optical disc apparatus according to the present invention includes a light source that emits a light beam having a predetermined wavelength and an objective lens that focuses the light beam emitted from the light source on a signal recording surface of the optical disc. An aberration correction lens provided in the optical path, a stepping motor that step-drives the aberration correction lens to a predetermined position in the optical axis direction, and a control unit that controls the stepping motor. Immediately after that, the brake voltage is generated in the stepping motor when leaving the ideal stop angle.
また、本発明に係る光ピックアップは、所定の波長の光ビームを出射させる光源と、上記光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズとの間の光路中に設けられる収差補正レンズと、上記収差補正レンズを光軸方向の所定の位置にステップ駆動させるステッピングモータと、上記ステッピングモータを制御する制御部とを備え、上記制御部は、ステップ駆動直後において理想停止角度から離れる際に上記ステッピングモータにブレーキ用の電圧を発生させる。 An optical pickup according to the present invention is provided in an optical path between a light source that emits a light beam having a predetermined wavelength and an objective lens that focuses the light beam emitted from the light source on a signal recording surface of an optical disc. An aberration correction lens, a stepping motor for driving the aberration correction lens to a predetermined position in the optical axis direction, and a control unit for controlling the stepping motor. The control unit has an ideal stop angle immediately after the step driving. When leaving, the stepping motor generates a braking voltage.
さらに、本発明に係る収差補正レンズの制御方法は、所定の波長の光ビームを出射させる光源と、上記光源から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズとの間の光路中に設けられ、ステッピングモータにより光軸方向の所定の位置にステップ駆動される収差補正レンズを制御する収差補正レンズの制御方法において、ステップ駆動直後において理想停止角度から離れる際に上記ステッピングモータにブレーキ用の電圧を発生させる。 Further, the aberration correction lens control method according to the present invention includes a light source that emits a light beam having a predetermined wavelength and an objective lens that focuses the light beam emitted from the light source on a signal recording surface of an optical disc. In the aberration correction lens control method for controlling the aberration correction lens provided in the optical path and step-driven to a predetermined position in the optical axis direction by the stepping motor, the stepping motor is provided when the stepping motor leaves the ideal stop angle immediately after the step driving. Generate brake voltage.
本発明は、構成を複雑にすることなく、ステッピングモータにより駆動される収差補正レンズの振動時間を短縮することを実現する。これにより、本発明は、収差補正レンズの動作後に素早く、サーボを安定的に掛けることを実現し、光ディスクに対する記録再生を開始するまでの時間を短縮し、製品の性能を向上させることを実現する。 The present invention achieves shortening the vibration time of an aberration correction lens driven by a stepping motor without complicating the configuration. Thus, the present invention realizes that the servo is quickly and stably applied after the operation of the aberration correction lens, shortens the time required to start recording / reproducing with respect to the optical disc, and improves the product performance. .
以下、発明を実施するための最良の形態を以下の順で説明する。
1.光ディスク装置の構成
2.光ピックアップの構成
3.収差補正レンズの制御方法について
4.本発明を適用した光ピックアップ及び光ディスク装置について
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described in the following order.
1. 1. Configuration of optical disc apparatus 2. Configuration of
〔1.光ディスク装置の構成〕
以下、本発明を適用した光ディスク装置について、図面を参照して説明する。光ディスク装置1は、図1に示すように、光ディスク2に対して情報信号の記録及び/又は再生を行う記録再生装置である。
[1. Configuration of optical disk device]
Hereinafter, an optical disk apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
この光ディスク装置1で記録及び/又は再生を行う光ディスク2は、例えば、発光波長が785nm程度の半導体レーザを用いたCD(Compact Disc)、CD−R(Recordable)、CD−RW(ReWritable)等の光ディスクである。CD等の光ディスクは、信号記録層を保護するカバー層の厚さが1.1mm程度とされる。また、ここで用いられる光ディスクは、発光波長を655nm程度の半導体レーザを用いたDVD(Digital Versatile Disc)、DVD−R(Recordable)、DVD−RW(ReWritable)、DVD+RW(ReWritable)等の光ディスクである。DVD等の光ディスクは、カバー層の厚さが0.6mm程度とされる。DVD等の光ディスクは、複数の記録層を設けても良い。さらに、ここで用いられる光ディスクは、さらに発光波長が短い405nm程度(青紫色)の半導体レーザを用いた高密度記録が可能なBD(Blu-ray Disc(登録商標))等の高密度記録光ディスクである。BD等の高密度記録光ディスクは、カバー層の厚さが0.1mm程度とされる。BD等の光ディスクには、記録層が単層である光ディスク(カバー層厚さ:100μm)や、記録層が2層である所謂2層光ディスクがあるが、更に、多くの記録層を有していても良い。2層光ディスクの場合は、記録層L0のカバー層厚さが100μm程度とされ、記録層L1のカバー層厚さが75μm程度とされている。
The optical disc 2 that is recorded and / or reproduced by the
まず、図1のシステム全体図を用いて光ディスク装置1の全体構成について説明する。本発明が適用された光ディスク装置1は、図1に示すように、光ディスク2から情報記録再生を行う光ピックアップ3と、光ディスク2を回転操作する駆動手段としてのスピンドルモータ4とを備える。光ピックアップ3は、光ディスク上の各トラックにデータを記録したり、光ディスク上に記録されたデータを再生したりする。また、光ディスク装置1は、光ピックアップ3を光ディスク2の径方向に移動させる送り機構5を備えている。
First, the overall configuration of the
具体的に、図2に示すように、光ディスク装置1は、ユニットベース6を有し、このユニットベース6に、光ディスク2を装着して回転駆動する駆動手段としてのディスク回転駆動機構7を有する。ディスク回転駆動機構7は、上述のスピンドルモータ4により駆動されて光ディスク2を回転操作する。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
また、光ディスク装置1には、スピンドルモータ4や送り機構5や各種構成部分を制御するシステムコントローラ8が設けられている。また、光ディスク装置1には、光ピックアップ3で検出された信号を変換するA/D変換器9が設けられている。システムコントローラ8は、光ピックアップ3で検出されA/D変換器9により変換された信号に基づいて各種構成部分を制御する。光ピックアップ3には、後述のように収差補正レンズ23を駆動するレンズ駆動機構を構成するステッピングモータ32が設けられており、光ディスク装置1には、このステッピングモータ32を駆動するためのドライバIC10が設けられている。ドライバIC10は、システムコントローラ8に制御され、ステッピングモータ32を駆動する。尚、ここでは、ステッピングモータ32を制御する制御部としての機能を光ディスク装置1側のシステムコントローラ8に持たせたが、光ピックアップ3側に制御部としての機能を有するように構成しても良い。
Further, the
光ピックアップ3の送り機構5は、図2に示すように、光ピックアップ3を半径方向に移動可能に保持するガイド機構として、装着された光ディスク2の径方向に沿って互いに平行に設けられる一対のガイド軸11,12を有する。一対のガイド軸11,12は、図2及び図3示すように、ピックアップベース13の径方向(トラッキング方向T)に直交する方向であるタンジェンシャル方向Tzの一方側及び他方側に設けられた被ガイド部14,15を支持する。これにより、ガイド軸11,12は、光ピックアップ3の両端を光ディスク2の半径方向に直線移動可能に支持する。
As shown in FIG. 2, the feeding mechanism 5 of the
以上のように構成された光ディスク装置1は、スピンドルモータ4によって、光ディスク2を回転操作する。そして、光ディスク装置1は、サーボ制御部からの制御信号に応じて送り機構5を駆動制御し、光ピックアップ3を光ディスク2の所望の記録トラックに対応する位置に移動することで、光ディスク2に対して情報の記録再生を行う。
The
ここで、上述した光ディスク装置1に用いられる記録再生用光ピックアップ3について詳しく説明する。
Here, the recording / reproducing
〔2.光ピックアップの構成〕
次に、上述した光ディスク装置1に用いられる本発明を適用した光ピックアップ3について説明する。ここで説明する光ピックアップ3は、収差補正用のレンズとして光軸方向に駆動することによりカバー層の厚みバラツキに起因する球面収差等を補正するレンズとかかるレンズを駆動するステッピングモータを有する光ピックアップである。
[2. Configuration of optical pickup)
Next, the
光ピックアップ3は、図4に示すように、所定の波長の光ビームを出射させるレーザダイオード等の光源21と、光源21から出射された光ビームを光ディスクの信号記録面に集光する対物レンズ22とを備える。
As shown in FIG. 4, the
光源21は、例えば、BD等の高密度光ディスクに対応する405nm程度の波長の光ビームを出射する。対物レンズ22は、NAが0.85程度とされる。尚、ここでは、BD等の光ディスクに対応するよう光源21、対物レンズ22を構成するようにしたが、DVDやCDに対応するようにしてもよく、また、2規格若しくは3規格に対応して互換性を有するように構成しても良い。対物レンズ22は、トラッキング方向T、フォーカス方向F等に駆動自在に構成されている。
The
また、光ピックアップ3は、光源21と対物レンズ22との間の光路中に設けられ、光軸方向に移動可能とされる収差補正レンズ23とを備える。これは、上述の様に、高密度光ディスクにおいては、光ディスク上での集光スポット径を小さくする必要があり、そのために対物レンズのNAが大きくされている。すなわち、かかる高密度光ディスクでは、光ディスクのカバー層の厚みバラツキによる光ビームに発生する球面収差(以下、「SA」ともいう。)がデータのRead/Write特性に影響を及ぼすからである。
The
具体的に、収差補正レンズ23は、一対の凹凸レンズからなり、すなわち凸レンズである固定レンズ23aと、凹レンズである可動レンズ23bとからなる。そして、この収差補正レンズ23は、可動レンズ23bが光軸方向に駆動されることで例えばカバー層の厚み誤差に起因する球面収差等を補正する。収差補正レンズ23は、可動レンズのみから構成するようにしてもよい。
Specifically, the
収差補正レンズ23を駆動させる目的は、高密度光ディスクにおいて、光ディスク表面からデータ面までの距離の違いにより発生する球面収差をキャンセルして補正することである。この場合、多層光ディスクにおける各層の位置に起因するものや、1つのデータ面内における光ディスクカバー層厚さや層間スペーサ厚さのバラツキに起因するものの2つが考えられる。収差補正レンズ23は、その両方で発生する球面収差を補正するものである。収差補正レンズ23の駆動は、後述のステッピングモータ32等によって行われるが、駆動に関する手順については、後述の〔3.収差補正レンズの制御方法について〕で詳細に説明する。
The purpose of driving the
また、光ピックアップ3は、光源21と収差補正レンズ23との間の光路上に、1/2波長板(「HWP」ともいう。)24と、偏光ビームスプリッタ(「PBS」ともいう。)25とを備える。また、光ピックアップ3は、収差補正レンズ23と対物レンズ22との間の光路上に、立上ミラー26と、1/4波長板27とを備える。
The
また、光ピックアップ3は、偏光ビームスプリッタ25で分離される往路光を受光する光量モニタ28を備える。さらに、光ピックアップ3は、光ディスクで反射された復路光の光路上に設けられるホログラム光学素子(「HOE」ともいう。)29と、かかる復路光を受光するOEIC等の光検出器30とを備える。
Further, the
光源21であるレーザダイオードから出射された光ビームは、1/2波長板24により偏光方向が調整され、偏光ビームスプリッタ25で2方向へ分光される。分光された2つの光ビームのうちの一方の光ビームは、偏光ビームスプリッタ25の反射面により反射され、レーザ光量調整用の光量モニタ28に入射する。
The polarization direction of the light beam emitted from the laser diode as the
分光された2つの光ビームのうちの他方の光ビームは、偏光ビームスプリッタ25の反射面を透過し、収差補正レンズ23に入射し、ほぼ平行光に変換される。収差補正レンズ23のうちの1つのレンズである可動レンズ23bは、上述のように光軸方向へ直動可能な構成とされており、そのレンズ位置と対物レンズ22との組み合わせにより、光ディスクのカバー層厚さのバラツキに起因するSA量を相殺することができる。
The other one of the split two light beams passes through the reflecting surface of the
収差補正レンズ23を経由した光ビームは、立上ミラー26により反射して立ち上げられ、1/4波長板27を経由して対物レンズ22により光ディスク2の信号記録面に集光される。
The light beam that has passed through the
光ディスク2の信号記録面に集光された光ビームは、反射されデータ情報を含んだ状態で、対物レンズ22を経由して略平行光に再変換され、1/4波長板27で直線偏光となる。さらに、この光ビームは、立上ミラー26、収差補正レンズ23を経由して偏光ビームスプリッタ25に入射される。
The light beam condensed on the signal recording surface of the optical disk 2 is reflected and re-converted into substantially parallel light via the
偏光ビームスプリッタ25に入射された光ビームは、偏光ビームスプリッタ25で全反射され、ホログラム光学素子29を経由して、フォーカス(Fcs)誤差情報及びトラッキング(Trk)誤差情報を含んだ光に分光され、OEICである光検出器30に入射して検出される。
The light beam incident on the
光ディスク2で反射された光ビームは、その光束内の領域により、各種情報を有する位置が存在する。ホログラム光学素子29は、集光レンズとの組み合わせにより、各領域の光ビームを独立した位置に集光させる機能を有する。光検出器30の受光面上では、ホログラム光学素子29によって分光された光ビームが独立して受光できるよう、複数の受光パターンが準備されており、各受光面で受けた光量から電圧変換された情報を元に、Fcs/Trk誤差、記録データ等が演算処理される。
The light beam reflected by the optical disc 2 has a position having various information depending on the region in the light beam. The hologram
ここで、上述した収差補正レンズ23を駆動するレンズ位置調整機構(以下、「SA補正レンズ駆動ユニット」ともいう。)31について図5を用いて説明する。
Here, a lens position adjusting mechanism (hereinafter also referred to as “SA correction lens driving unit”) 31 for driving the
SA補正レンズ駆動ユニット31は、ステッピングモータ32、可動レンズホルダ33、ガイド主軸34、ガイド副軸35、リードスクリュー36、ナット37、ハウジング38、キー溝39、与圧バネ40を備える。
The SA correction
具体的に、収差補正レンズ23の可動レンズ23bは、可動レンズホルダ33に固定される。可動レンズホルダ33は、ガイド主軸34及びガイド副軸35により、光軸方向にのみ自由度を持ち他の方向に拘束されるように、ガイドされる。
Specifically, the
駆動源となるステッピングモータ32の出力軸には、リードスクリュー36が圧入されている。このリードスクリュー36には、ナット37が嵌合されている。このナット37には、一部に突起部が設けられており、ハウジング38に設けられているキー溝39にそのナット37の突起部が係合し、回転が規制されている。
A
ステッピングモータ32が回転することで、ナット37が、光軸方向に移動することができる。また、可動レンズホルダ33は、圧縮コイルバネである与圧バネ40により、光軸方向に与圧を与えられ、ナット37に押し付けられている。よって、ステッピングモータ32が回転することにより、ナット37側に押し付けられている可動レンズホルダ33も光軸方向へ移動することができる。
As the stepping
なお、このステッピングモータ32では、トルクの観点で有利な2相励磁により駆動されている。かかるステッピングモータ32は、電気回路の簡素化が可能な1相励磁や、なめらかな動きが可能な1−2相励磁に対して、トルクを第一優先項目とし、モータの小型化を実現する。
The stepping
以上のように、SA補正レンズ駆動ユニット31及びこれに駆動される収差補正レンズ23は、以下の第一から第五の特徴を有する。第一に、光ディスク2に対して再生(Read)及び記録(Write)を行うため、半導体レーザ等の光源21から出射される光ビームを固定レンズ23a及び基本位置における可動レンズ23bで平行光に変換する。すなわち、この固定レンズ23a及び可動レンズ23bは、コリメータレンズとしての機能を有する。
As described above, the SA correction
第二に、光ディスク2のカバー層の厚みにバラツキがあるとき、これに起因する球面収差が発生し、記録再生特性が悪化することとなるが、それを改善するために、一対の凹凸レンズの組み合わせと対物レンズとの関係によりこれを解消する。すなわち、一対の凹凸レンズとしての収差補正レンズ23と、対物レンズ22との位置関係によって、球面収差をキャンセルする構成を有する。かかる構成を、「球面収差補正機構」ともいう。
Second, when there is variation in the thickness of the cover layer of the optical disc 2, spherical aberration due to this occurs and the recording / reproducing characteristics deteriorate. To improve this, a pair of concave and convex lenses This is solved by the relationship between the combination and the objective lens. In other words, the spherical aberration is canceled by the positional relationship between the
第三に、光ディスク2のカバー層の厚みは、装着される光ディスク毎に様々であるため、球面収差補正機構の凹レンズである可動レンズ23bを光軸方向へ移動させる機能を有する。この可動レンズ23bに、固定レンズ23aからの光ビームが入射し、凹レンズである可動レンズ23bの位置が移動されることで、収束光又は発散光が出射される。その光が、対物レンズ27に入射することで、所定の球面収差が得られる。
Third, since the thickness of the cover layer of the optical disc 2 varies depending on the optical disc to be mounted, it has a function of moving the
第四に、球面収差補正機構内の凹レンズである可動レンズ23bの移動については、リードスクリュー36やナット37を用いた上述の構成により、ステッピングモータ32の回転力が可動レンズホルダ33及び可動レンズ23bの直動力に変換される。
Fourth, regarding the movement of the
第五に、ステッピングモータ32内の2つのコイルには、矩形波形状の電圧パターンを連続的に変化させながら与えることで、回転運動を発生させる。ここで、各電圧パターンの切替周波数を駆動周波数という。
Fifth, the two coils in the stepping
以上のようなSA補正レンズ駆動ユニット31及びこれを備える光ディスク装置1において、収差補正レンズ23の可動レンズ23bの移動が完了し、完全停止までの過渡的な挙動を短縮する特徴的な手法が用いられている。すなわち、かかる完全停止までの過渡的な挙動が長い時間継続すると、光ビームに揺れが発生し、安定的なフォーカス(Fcs)、トラッキング(Trk)のサーボに影響を及ぼすことがある。以下で述べる特徴的な手法では、簡易的で安価な構成で、かかる問題を解消するものである。また、上述の収差補正レンズ23の可動レンズ23bの位置調整は、高速且つ高精度な動作が要求され、さらに近年一層高まった装置小型化の要求に応えるためにも、ユニット自体の小型化も重要な要素となる。
In the SA correction
具体的には、ステッピングモータ32に与える駆動電圧波形を工夫することにより、回転角度を検出するセンサなどの部品追加や、コストアップすることなく、ステッピングモータの停止時における回転振動をより短時間で収束させるものである。そして、これにより、被駆動レンズである収差補正レンズの停止までの待ち時間を短縮することが可能となる。この点について、以下の〔3.〕で詳述する。
Specifically, by devising the drive voltage waveform applied to the stepping
〔3.収差補正レンズの制御方法について〕
次に、上述した光ディスク装置1及び光ピックアップ3における収差補正レンズの制御方法について説明するが、制御方法の説明に先立ち収差補正レンズ23の駆動に関する手順を示す。
[3. Aberration correction lens control method)
Next, a method for controlling the aberration correction lens in the
まず、光ディスク装置1に光ディスクが挿入されると、光ディスクのカバー層厚さや層間厚さが未知数なので、球面収差の補正量を特定する動作を行う。最適収差補正量の特定は、光ビームを光ディスク上に集光させて、その戻り光からRead特性を測定することで行う。測定条件として、ドライバIC10を通じてステッピングモータ23を駆動し、収差補正レンズ23の可動レンズ23bのレンズ位置を複数回移動させて、繰り返し測定する。その結果、より最適なRead特性が得られるレンズ位置をシステムコントローラ8が特定し、すなわち、球面収差補正量をシステムコントローラ8が特定する。そして、システムコントローラ8は、再びドライバIC10を通じてステッピングモータ32を駆動し、レンズ位置の調整を行ったうえで、実データの記録再生動作を開始することとなる。
First, when an optical disc is inserted into the
次に、上述の収差補正レンズ23の制御方法について詳細に説明する。
Next, a method for controlling the
ステッピングモータの停止直前の駆動電圧パターンを駆動周波数の条件で印加停止させると、図6に示すように、モータ回転軸は、理想停止角度を中心に減衰振動を起こし、停止するまで一定の時間が必要となる。例えば、駆動周波数1kHzの場合、1msだけ駆動電圧を印加し、その後、印加を停止する。 When the application of the drive voltage pattern immediately before the stop of the stepping motor is stopped under the condition of the drive frequency, as shown in FIG. 6, the motor rotation shaft causes a damped oscillation around the ideal stop angle, and a certain time is required until the motor stops. Necessary. For example, when the driving frequency is 1 kHz, the driving voltage is applied for 1 ms, and then the application is stopped.
このとき、発生する減衰振動の周波数は、モータの各パーツの設計で決定される固有の振動数であることから、特定の電圧パターンを印加することで、減衰振動を早く収束させることができる。 At this time, the frequency of the damped vibration to be generated is a specific frequency determined by the design of each part of the motor. Therefore, by applying a specific voltage pattern, the damped vibration can be quickly converged.
図7において、最終ステップの駆動電圧を印加した後に、T11で示す時間においては、励磁延長電圧を印加することで、回転軸を理想停止角度へ引き寄せる方向(回転速度を抑える方向)へ力が働くため、振幅を抑制することとなり、停止までの収束時間短縮に効果がある。 In FIG. 7, after the drive voltage of the final step is applied, a force acts in the direction of pulling the rotation axis to the ideal stop angle (direction of suppressing the rotation speed) by applying the excitation extension voltage for the time indicated by T11. Therefore, the amplitude is suppressed, which is effective in shortening the convergence time until stopping.
しかし、T12で示す区間においては、励磁延長電圧を印加することで、理想停止角度に向かう方向への回転軸の動きを加速する力が働いてしまうため、時間TBまで励磁延長電圧を印加し続けると理想停止角度での回転軸の角速度は、0にならず、さらに振動が続き、停止までの収束時間を延長させてしまうこととなる。 However, in the section indicated by T12, by applying the excitation extension voltage, a force for accelerating the movement of the rotating shaft in the direction toward the ideal stop angle works, so that the excitation extension voltage is continuously applied until time TB. Thus, the angular velocity of the rotating shaft at the ideal stop angle does not become zero, and the vibration continues and extends the convergence time until the stop.
そこで、T12の区間の中で、励磁延長時間の最適値について考察する。T11の区間まで継続した励磁延長を時間TAで印加を停止した場合、時間TAでは回転軸の角速度は、0(停止)の状態になっており、無通電でステッピングモータ自体で発生するディテントトルクにより理想停止位置方向へ回転するものの、時間TAでの角度付近でモータ回転軸が停止する。 Therefore, the optimum value of the excitation extension time in the section of T12 will be considered. When the application of the extended excitation until T11 is stopped at time TA, the angular velocity of the rotating shaft is 0 (stopped) at time TA, and the detent torque generated by the stepping motor itself without being energized. Although rotating in the direction of the ideal stop position, the motor rotation shaft stops near the angle at time TA.
以上のことから、時間TAと時間TBとの間の時間TCで励磁延長電圧を停止させることにより、モータ回転軸が理想停止角度付近で停止させることが可能である。ディテントトルクの大きさにより、時間TCは、時間TAよりも早いタイミングになる場合も考えられる。尚、時間TAは、変位最大で速度0の点であり、時間TBは、変位0で速度最大の点である。 From the above, by stopping the excitation extension voltage at time TC between time TA and time TB, the motor rotation shaft can be stopped near the ideal stop angle. Depending on the magnitude of the detent torque, the time TC may be earlier than the time TA. Time TA is the point at maximum displacement and zero speed, and time TB is the point at maximum displacement and zero speed.
また、減衰振動の周波数は、ステッピングモータの部品構成、設計により決まるため、時間TCの特定は可能である。ただし、回転軸の摺動部の摩擦力のバラツキにより、励磁延長を停止させる最適なタイミングがずれる可能性がある。この場合に対応するため、一度励磁延長を停止させた後、改めて励磁延長を短時間行うことで、理想停止位置からの残差を短時間に押さえ込むことができる。 Further, since the frequency of the damped vibration is determined by the component configuration and design of the stepping motor, the time TC can be specified. However, there is a possibility that the optimum timing for stopping the excitation extension is shifted due to variations in the frictional force of the sliding portion of the rotating shaft. In order to cope with this case, after the excitation extension is once stopped, the residual from the ideal stop position can be suppressed in a short time by performing the extension extension again for a short time.
以上のように、本発明を適用した収差補正レンズの制御方法や光ディスク装置1において、制御部であるシステムコントローラ8がステップ駆動直後において理想停止角度から離れる際にステッピングモータ32にブレーキ用の電圧を発生させる点に特徴を有する。この点について図8を用いて説明する。図8(A)は、横軸で示す時間tの変化に伴う縦軸で示す回転角の変化を示す図である。図8(B)は、横軸で示す時間tの変化に伴う縦軸で示す印加電圧の変化を示す図である。図8(A)及び図8(B)中、破線で示すL1,LE1は、LE1で示すような印加電圧を加えた場合に、L1で示すような回転角の変化があることを示すものであり、所謂励磁延長のない従来方式の自然に振動が抑制されるのを待つ方式である。また、図8(A)及び図8(B)中、破線で示すL2,LE2は、LE2で示すような所謂一定の励磁延長方式を採用した印加電圧を加えた場合に、L2で示すような回転角の変化があることを示すものである。さらに、図8(A)及び図8(B)中、破線で示すL3,LE3は、LE3で示すようなさらに励磁制御を加えた励磁延長方式を採用した印加電圧を加えた場合に、L3で示すような回転角の変化があることを示すものである。
As described above, in the aberration correction lens control method and the
具体的に、例えば、図8に示すTXは、減衰振動の周波数の逆数によって決まる1周期を示すものであるが、ステップ駆動直後の少なくとも最初の1/4周期であるTX1の区間にブレーキ用の電圧として所定の印加電圧を加える点に特徴を有する。尚、この減衰振動の周波数は、可動レンズ23b等の駆動されるレンズの重さや、SA補正レンズ駆動ユニット31の形状により特定されるものである。換言すると、次の1/4周期であるTX2の区間ではブレーキ用の電圧を加えない点に特徴を有する。これにより、図7を用いて上述したように理想停止角度から離れようとするT11区間にブレーキ方向の駆動力を発生させるとともに、理想停止角度に近づこうとするT12区間では、駆動力を発生させないことで、振動時間をより短縮することを実現する。図7のT11と、図8のTX1とは対応する区間である。図7のT12と、図8のTX2とは対応する区間である。
Specifically, for example, TX shown in FIG. 8 indicates one cycle determined by the reciprocal of the frequency of the damped vibration, but at least the first quarter cycle immediately after step driving is in the section of TX1 for braking. It is characterized in that a predetermined applied voltage is applied as a voltage. The frequency of the damped vibration is specified by the weight of the lens to be driven such as the
また、この制御方法等においては、上述のTX1,TX2区間の制御に加えて、次の1/4周期であるTX3の区間においてブレーキ用の電圧として所定の印加電圧を加える点に特徴を有する。さらにまた、次の1/4周期であるTX4の区間ではブレーキ用の電圧を加えない点に特徴を有する。これにより、図7を用いて上述したように理想停止角度から離れようとするT13区間にブレーキ方向の駆動力を発生させるとともに、理想停止角度に近づこうとするその次の区間では、駆動力を発生させないことで、振動時間をより短縮することを実現する。 Further, this control method is characterized in that a predetermined applied voltage is applied as a brake voltage in the TX3 section, which is the next quarter cycle, in addition to the above-described TX1 and TX2 section control. Furthermore, the present invention is characterized in that no brake voltage is applied in the next quarter period TX4. As a result, as described above with reference to FIG. 7, the driving force in the brake direction is generated in the T13 section that is going to be away from the ideal stop angle, and the driving force is generated in the next section that is approaching the ideal stop angle. By not doing so, it is possible to further shorten the vibration time.
このことを換言すると、ステップ駆動直後における減衰振動の周波数の逆数によって決まる最初の1周期において、4つの1/4周期が次の状態である点に特徴を有する。第1番目及び第3番目の1/4周期の区間TX1,TX3にブレーキ用の電圧としての電圧を印加し、第2番目及び第4番目の1/4周期の区間TX2,TX4にブレーキ用の電圧としての電圧を印加しない点に特徴を有する。尚、この制御方法等においては、最初の1周期のみならず、最初の2周期や更には複数周期において、第1番目及び第3番目の1/4周期の区間TX1,TX3,TX1’,TX3’・・・にブレーキ用の電圧としての電圧を印加するようにしてもよい。このとき、最初の2周や更に複数周期における、第2番目及び第4番目の1/4周期の区間TX2,TX4,TX2’,TX4’,・・・にブレーキ用の電圧としての電圧を印加しないようにしてもよい。 In other words, the first one cycle determined by the reciprocal of the frequency of the damped vibration immediately after step driving is characterized in that four quarter cycles are in the next state. A voltage as a brake voltage is applied to the first and third quarter period sections TX1 and TX3, and a brake voltage is applied to the second and fourth quarter period sections TX2 and TX4. It is characterized in that no voltage is applied as a voltage. In this control method and the like, not only in the first one period, but also in the first two periods or even a plurality of periods, the sections TX1, TX3, TX1 ′, TX3 of the first and third quarter periods. A voltage as a brake voltage may be applied to '. At this time, a voltage as a brake voltage is applied to the second and fourth quarter periods TX2, TX4, TX2 ′, TX4 ′,... You may make it not.
さらに、この制御方法等においては、上述のようなTX1の区間や、TX3の区間等において、印加する電圧が、その区間内で一定であり、すなわち矩形状の電圧を印加する点に特徴を有する。このような所謂パルス形状の電圧を加えることにより、より振動に対するブレーキ効果を高め振動時間を短縮することを実現する。複数周期にブレーキ用の電圧を加える場合も同様である。 Furthermore, this control method is characterized in that the voltage to be applied is constant in the section of TX1 or TX3 as described above, that is, a rectangular voltage is applied. . By applying such a pulse-shaped voltage, it is possible to further increase the braking effect against vibration and shorten the vibration time. The same applies when a brake voltage is applied in a plurality of cycles.
以上のように、本発明を適用した収差補正レンズの制御方法は、上述の構成により振動抑制効果を有するものである。換言すると、上述の構成は、減衰振動の周波数の逆数によって決まる区間TX1,TX2,TX3,TX4・・・に着目して駆動することにより、振動抑制効果を高めることを実現するものであり、小型化を要求される光学部品のステッピングモータの駆動に適した構成である。 As described above, the aberration correction lens control method to which the present invention is applied has a vibration suppressing effect by the above-described configuration. In other words, the above-described configuration realizes an increase in the vibration suppression effect by driving focusing on the sections TX1, TX2, TX3, TX4... Determined by the reciprocal of the frequency of the damped vibration. This configuration is suitable for driving a stepping motor of an optical component that is required to be manufactured.
〔4.本発明を適用した光ピックアップ及び光ディスク装置について〕
本発明を適用した光ピックアップ3及び光ディスク装置1において、次の第1及び第2の場合に収差補正レンズ23の凹レンズである可動レンズ23bを移動させる。第1の場合は、光ディスク装置1に光ディスク2が挿入された際に、光ディスク2の状態を確認するために、初期キャリブレーションを行う場合である。第2の場合は、多層光ディスクでフォーカスサーボが掛かっている層から他の層へ移動を行う場合である。
[4. Optical pickup and optical disc apparatus to which the present invention is applied]
In the
本発明を適用した光ピックアップ3及び光ディスク装置1は、上述したように、システムコントローラ8がステップ駆動直後において理想停止角度から離れる際にステッピングモータ32にブレーキ用の電圧を発生させる点に特徴を有する。かかる光ディスク装置1等は、凹レンズである可動レンズ23bの移動後、次の動作に移行するまでの時間を短縮できる。特に第1の場合において、凹レンズである可動レンズ23bの移動を複数回行うことがあり、光ディスク2の挿入後の書き込み、読み出しまでに必要な実時間が短くなることで、ユーザの待ち時間を短縮することが可能であり、商品価値を向上させることが可能である。
As described above, the
また、光ピックアップ3及び光ディスク装置1では、この機能の実現のために、追加部品や複雑な電気回路構成等を構成する必要がなく、部品、製品コストの面でも有利であり、メカのスペース効率を犠牲にすることもないため、セット製品の小型化にも寄与できる。換言すると、当該光ピックアップ3及び当該光ディスク装置1では、例えば、位置センサ等を設けることなく、区間TX1,TX2,TX3,TX4に基づいて制御することで振動抑制を実現でき、すなわち、小型化に有利な構成である。
In addition, the
以上のように、本発明を適用した光ディスク装置1及び光ピックアップ3は、構成を複雑にすることなく、ステッピングモータにより駆動される収差補正レンズの振動時間を短縮することを実現する。これにより、本発明は、サーボを安定的に掛けることを実現し、光ディスクに対する記録再生の品質を向上させることを実現する。
As described above, the
また、かかる光ピックアップ3及び光ディスク装置1は、〔3.〕で説明したように、所定の区間TX1,TX3,TX1’・・・等に電圧を加え、所定の区間TX2,TX4,TX2’・・・等に電圧を加えない点に特徴を有する。これにより、上述の様な効果を得ることができ、振動時間を短縮することができる。
Further, the
さらに、かかる光ピックアップ3及び光ディスク装置1は、上述のようなTX1の区間や、TX3の区間等において、加える電圧が、その区間内で一定であり、すなわち矩形状の電圧を印加する点に特徴を有する。これにより、より振動に対するブレーキ効果を高め振動時間を短縮することを実現する。
Further, the
1 光ディスク装置、 2 光ディスク、 3 光ピックアップ、 4 スピンドルモータ、 5 送り機構、 6 ユニットベース、 7 ディスク回転駆動機構、 8 システムコントローラ、 9 A/D変換器、 10 ドライバIC、 11,12 ガイド軸、 13 ピックアップベース、 14,15 被ガイド部、 21 光源、 22 対物レンズ、 23 収差補正レンズ、 24 1/2波長板、 25 偏光ビームスプリッタ、 26 立上ミラー、 27 1/4波長板、 28 光量モニタ、 29 ホログラム光学素子、 30 光検出器、 31 SA補正レンズ駆動ユニット、 32 ステッピングモータ、 33 可動レンズホルダ、 34 ガイド主軸、 35 ガイド副軸、 36 リードスクリュー、 37 ナット、 38 ハウジング、 39 キー溝、 40 与圧バネ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記収差補正レンズを光軸方向の所定の位置にステップ駆動させるステッピングモータと、
上記ステッピングモータを制御する制御部とを備え、
上記制御部は、ステップ駆動直後において理想停止角度から離れる際に上記ステッピングモータにブレーキ用の電圧を発生させる光ディスク装置。 An aberration correction lens provided in an optical path between a light source that emits a light beam of a predetermined wavelength and an objective lens that focuses the light beam emitted from the light source on a signal recording surface of an optical disc;
A stepping motor that drives the aberration correction lens to a predetermined position in the optical axis direction;
A control unit for controlling the stepping motor,
The control unit is an optical disc apparatus that causes the stepping motor to generate a braking voltage when leaving the ideal stop angle immediately after step driving.
上記収差補正レンズを光軸方向の所定の位置にステップ駆動させるステッピングモータと、
上記ステッピングモータを制御する制御部とを備え、
上記制御部は、ステップ駆動直後において理想停止角度から離れる際に上記ステッピングモータにブレーキ用の電圧を発生させる光ピックアップ。 An aberration correction lens provided in an optical path between a light source that emits a light beam of a predetermined wavelength and an objective lens that focuses the light beam emitted from the light source on a signal recording surface of an optical disc;
A stepping motor that drives the aberration correction lens to a predetermined position in the optical axis direction;
A control unit for controlling the stepping motor,
An optical pickup that causes the stepping motor to generate a braking voltage when the control unit leaves the ideal stop angle immediately after step driving.
ステップ駆動直後において理想停止角度から離れる際に上記ステッピングモータにブレーキ用の電圧を発生させる収差補正レンズの制御方法。 Provided in the optical path between a light source that emits a light beam of a predetermined wavelength and an objective lens that condenses the light beam emitted from the light source on the signal recording surface of the optical disk, and is predetermined in the optical axis direction by a stepping motor. In the control method of the aberration correction lens for controlling the aberration correction lens step-driven to the position of
A method for controlling an aberration correction lens, wherein a voltage for braking is generated in the stepping motor when leaving the ideal stop angle immediately after step driving.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010008093A JP2011146110A (en) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | Optical disk device, optical pickup, and control method of aberration correction lens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010008093A JP2011146110A (en) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | Optical disk device, optical pickup, and control method of aberration correction lens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011146110A true JP2011146110A (en) | 2011-07-28 |
Family
ID=44460827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010008093A Withdrawn JP2011146110A (en) | 2010-01-18 | 2010-01-18 | Optical disk device, optical pickup, and control method of aberration correction lens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011146110A (en) |
-
2010
- 2010-01-18 JP JP2010008093A patent/JP2011146110A/en not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4743118B2 (en) | Optical pickup device assembly method and optical pickup device | |
JP2003016660A (en) | Optical pickup and recording/reproducing device | |
JP2008084368A (en) | Objective lens actuator and optical pickup device having the same | |
JP3943071B2 (en) | Compatible optical pickup device, optical recording / reproducing device employing the same, and actuator for compatible optical pickup device | |
JP2004152472A (en) | Actuator for optical pickup, optical pickup device, and optical recording / reproducing device employing the same | |
JP4612085B2 (en) | Objective lens drive | |
TWI269288B (en) | Optical pickup and disc drive apparatus | |
JP2002203324A (en) | Focus controller and focus control method | |
JP2002245650A (en) | Object lens driving device and optical disk device | |
JP2011146110A (en) | Optical disk device, optical pickup, and control method of aberration correction lens | |
JP4400319B2 (en) | Optical pickup device assembly method and optical pickup device | |
WO2013077257A1 (en) | Optical pickup device | |
JP2008103037A (en) | Optical pickup device and optical disk device including the same | |
JP2005100481A (en) | Optical disk device | |
JPH1074328A (en) | Optical pickup and disk player | |
JP2014067459A (en) | Lens driving device, information recording/reproducing device, and electronic device | |
JPWO2002093568A1 (en) | Optical head and disk recording / reproducing device | |
JP2011023095A (en) | Optical disk device | |
JP3818143B2 (en) | Optical disk device | |
JP3709348B2 (en) | Optical head and optical disk apparatus using the same | |
JP2008269733A (en) | Optical pickup and objective lens unit | |
JP5397395B2 (en) | Optical disk device | |
JP2010040067A (en) | Objective lens actuator and optical disk device | |
JP2009146531A (en) | Lens holder for optical pickup and optical pickup provided with the same | |
JP2009245476A (en) | Objective lens actuator and optical disk device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130402 |