光盘装置

阅读:481发布:2023-03-09

专利汇可以提供光盘装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种光盘装置,更具体为,本发明提供一种不受振动、冲击等的影响,可以对因光盘的 覆盖 层 的厚度误差而产生的球面像差进行校正的光盘伺服装置。包括从光盘记录或再现信息的光头部、 跟踪 伺服单元、用于球面像差校正的透镜、检测上述透镜的第一位移方向的位移量的第一透镜 位置 检测单元,把上述第一透镜位置检测结果向上述跟踪伺服单元进行 负反馈 控制。,下面是光盘装置专利的具体信息内容。

1.一种光盘装置,具有从光盘记录或再现信息的光头部,其特征在 于,包括:
跟踪伺服单元;
用于校正球面像差的透镜;和
对因所述透镜的位移而使光盘上的激光点位置在径向发生位移的 所述透镜的位移量进行检测的透镜位置检测单元,
把所述透镜位置检测单元的结果与所述跟踪伺服单元进行加法运 算。
2.一种光盘装置,具有从光盘记录或再现信息的光头部,其特征在 于,包括:
跟踪伺服单元;
用于校正球面像差的透镜;和
对因所述透镜的位移而使光盘上的激光点位置在径向发生位移的 所述透镜的位移的加速度进行检测的透镜加速度检测单元;
把所述透镜加速度检测单元的结果向所述跟踪伺服单元进行负反 馈控制。
3.一种光盘装置,具有从光盘记录或再现信息的光头部,其特征在 于,包括:
跟踪伺服单元;
用于校正球面像差的透镜;
对因所述透镜的位移而使光盘上的激光点位置在径向发生位移的 所述透镜的位移量进行检测的第一透镜位置检测单元;
把所述第一透镜位置检测单元的结果与所述跟踪伺服单元进行加 法运算,对因所述透镜的位移而使光盘上的激光点位置在切向发生位 移的所述透镜的位移量进行检测的第二透镜位置检测单元;
由所述第二透镜位置检测单元的结果判断所述第二透镜的位移量 的判断单元,
根据所述判断单元的判断结果,停止所述记录控制单元。

说明书全文

技术领域

发明涉及对搭载在光盘驱动中的光头进行尤其是球面像差校正 的光盘装置

背景技术

在特开平5-266511号公报中公开了像差校正用透镜的驱动方式。 其中,公开了对应于记录在光盘上的基板厚度,或者是由设置在记录 再现装置上的测量装置测量基板厚度,而用达转动机构使像差校正 用透镜移动的方式。可是,却没有记载对于像差校正用透镜的振动、 冲击(shock)的控制处理。

发明内容

近年来,随着影像数据的HD高图像质量化、数字广播的标准化, 进一步要求光存储器加大容量。有代表性的大容量光盘有DVD(Digital Versatile Disc)、BD(Blu-ray Disc)。DVD,其激光波长为650μm、物 镜的数值孔径(NA)为0.6、透明树脂基板厚度为0.6mm,每一张(一 层)光盘的记录容量为4.7GB。以更大容量化为目的,使DVD为将两 张上述透明树脂基板厚度0.6mm粘在一起的2层构造,则可以实现 8.5GB的记录容量。
另一方面,为了实现比DVD更大的容量,BD,其激光波长为 405μm、物镜的数值孔径(NA)为0.85、透明树脂基板厚度为0.1mm, 每一张(一层)光盘的记录容量为23.3GB。BD也与DVD一样,通过 实现多层构造,可以实现更大的容量。
这样,BD为了比DVD增加更大的记录容量,把记录波长缩短。 因此,由于使照射在光盘上的光点直径比DVD汇聚得更小,所以把物 镜的数值孔径设计得比DVD大。数值孔径变大后,像差,即所谓的合 焦点的位置因激光点在光轴的中央和外周不同,而使光点不能汇聚的 影响变大。
像差有球面像差、慧形像差、像散等多种像差。所谓球面像差因 保护光记录介质的透过基板的厚度的制造偏差和光学部件的偏差而产 生;慧形像差因光记录介质的弯曲、光学部件的偏差和调整偏离等而 产生。此外,像散因光学部件的精度、组装的误差,或光轴的偏离及 倾斜等而产生。在因这些像差使在光记录介质上的激光束的直径变大 时,就不能把正确的信息记录在光记录介质上,且不能正确地再现已 经记录的信息。
在校正因光盘基板的厚度变化造成的球面像差的方式中,提出的 方案有,用马达转动机构使像差校正用透镜移动的方法、或者用压电 元件的振动使像差校正用透镜移动而对像差进行校正的机构。此外, 为了把校正像差的机构小型化,使用压电元件的方法成为必须。
可是,对于因上述球面像差驱动机构中的振动、冲击造成的位移、 像差偏离的对策,以特开平5-266511为代表,并没有考虑。本发明的 目的是提供一种光盘伺服控制装置,即使在产生振动和冲击的情况下, 也可以稳定地进行用于维持记录生成性能的球面像差校正。
上述课题通过权利要求范围中记载的发明可以实现。
在向光盘的记录、再现中途,即使在施加振动、冲击的情况下, 也可以维持稳定的记录、再现性能,可以实现提高记录的可靠性。
附图说明
图1是表示第一实施方式的图。
图2是表示像差校正用透镜驱动机构的图。
图3是说明对光束点的影响的图

具体实施方式

下面,对本发明的实施例进行说明。
参照图对本发明的实施方式进行说明。以下所示的说明是本发 明的实施方式,并不限定本发明的装置。图1表示具有像差校正单 元的光盘装置。
1是光盘,2是主轴马达,3是主轴伺服部,4是跟踪促动器,5 是凸透镜,6是偏光镜,7是分光器,8是准直透镜,9是检测透镜, 10是受光部,11是激光器,12是激光驱动器,29是记录处理部, 28是输入端子,15是切向传感放大器(Tan传感放大器),16是径 向传感放大器(Rad传感放大器),30跟踪误差检测器,18是驱动 器部,19是加法器,20是跟踪伺服部,21是压电控制部,22是信 号线总线,23是伺服时序发生器部,24是拾取器单元,33是Tan 位移传感器(或Tan加速度传感器)、26是Rad位移传感器(或Rad 加速度传感器)。
为了使光盘1转动,主轴马达把主轴马达的转动速度信号反 馈给主轴伺服部3,进行定速转动的转动控制。
像差校正机构的构成包括:摩擦导杆13;像差校正用透镜17; 压电振动部31;平行导杆32;在与像差校正用透镜17的光轴垂直 的方向的位移中,因上述透镜的位移造成光盘上激光光点位置在径 向位移的上述透镜的位移量的位移量检测部(Rad位移传感器)26; 在与像差校正用透镜17的光轴垂直的方向的位移中,因上述透镜的 位移造成光盘上激光光点位置在切向位移的上述透镜的位移量的位 移量检测部(Tan位移传感器)33。(下面设在与像差校正用透镜17 的光轴垂直的方向的位移中,因上述透镜的位移造成光盘上激光光 点位置在径向位移的上述透镜的位移方向为第一位移方向,设在与 像差校正用透镜17的光轴垂直的方向的位移中,因上述透镜的位移 造成光盘上激光光点位置在切向位移的上述透镜的位移方向为第二 位移方向)
像差校正用透镜17是在光轴方向(箭头18)前后移动的机构, 在其移动中,使用压电振动部31和摩擦导杆17。在对像差校正用 透镜17在光轴方向上进行驱动中,从伺服时序发生器23向压电控 制部21传递像差校正用透镜17的移动方向和移动速度的指示信息, 压电控制部21向压电振动部31发送振动驱动信号。通过变更振动 驱动信号的频率、方形波的负载循环,向摩擦导杆13传递送出振动、 返回振动,并向光轴方向驱动像差校正用透镜17。像差校正用透镜 17的驱动方法不限于上述的压电振动方式,本发明也包括了旋转型 马达、直线马达、电磁转换等任意的驱动方法。像差校正用透镜 17的移动机构成为仅在光轴方向对移动的上述透镜进行移动的机 构。
在此用图2表示像差校正用透镜的移动机构的一个例子。以下 所示的说明是本发明的实施方式,并不限定本发明的装置。像差校 正用透镜17在透镜架中,构成透镜56。像差校正用透镜17向箭头 55a、55b的光轴方向前后移动。驱动源的压电振动部31起振送出 振动,并使摩擦导杆振动,利用其振动使像差校正用透镜17移动。 像差校正用透镜17在第一位移方向(箭头49a、49b)的位移量的 检测,是由粘接在像差校正用透镜17侧面上的磁53和作为Rad 位移传感器26的霍尔式传感器的非接触位移传感器构成。同样,像 差校正用透镜17在第二位移方向(箭头50a、50b)的位移量的检 测,是由粘接在像差校正用透镜17侧面上的磁铁54和作为Tan位 移传感器33的霍尔式传感器的非接触位移传感器构成。
随着像差校正用的透镜移动,像差校正用的透镜因倾斜、振动 或像差校正用的透镜位置,产生因像差校正用的透镜的自重造成像 差校正用的透镜的倾斜。此外,在便携式用途中,因外来的振动、 冲击造成像差校正用的透镜振动的问题。
在因像差校正用的透镜的振动、冲击造成产生光轴的偏移时, 就产生像差,不能得到良好的光束点。不仅如此,通过因光轴的偏 移量造成朝向像差校正用的物镜5的光束的方向发生变化,由此产 生使在光盘1上的光束点位置移动的问题。
图3表示从横向看像差校正用透镜17的图。像差校正用透镜 17的第一位移方向在此为49a和49b的方向,像差校正用透镜17 的第二位移方向在此为50a和50b的方向,并对在上述方向上移动 (振动)的情况下的问题点进行说明。跟踪光盘上的轨道64的激光 点62,向行进方向63前进。来自激光器的平行光66在像差校正用 透镜17的光轴方向移动,并进行像差校正,用凸像差校正用透镜 65把激光点汇聚在轨道上。
例如,对像差校正用透镜17在49a方向上施加加速度的情况下, 像差校正用透镜17向49b方向移动。激光点62根据像差校正用透 镜17的移动量,向60b方向移动。在图3中,60b和49a记载为相 同方向,但是,因拾取器单元24的小型化的构造,光路不是直线的 情况居多,多为各个不同方向的情况。因此,即使拾取器单元24所 受到的加速度施加在与跟踪方向(在此为光盘1的半径方向)不同 的方向的情况下,也会在跟踪方向上产生偏离跟踪。
此外,还有另外的严重问题。现在考虑像差校正用透镜17在第 二位移方向(50a和50b的方向)上产生位移的情况。在此情况下, 考虑像差校正用透镜17在图3中,在纸面身前方向上前后移动的情 况。在加速度施加在50a的方向上的情况下,像差校正用透镜17产 生向50b方向的位移。激光点62对应于像差校正用透镜17的移动 量,向61b方向移动。在向与上述相反方向施加加速度的情况下, 激光点62向61a方向移动。如果如上所述,在激光点相对于轨道 64的切线方向移动的情况下,激光点和光盘的相对速度发生改变, 成为记录、再现质量降低的问题。至少在上述情况下需要控制不进 行记录的结构。在现有以DVD为代表的不使用像差校正用透镜17 的拾取器单元中,没有上述的问题,是具有可动部的像差校正用透 镜独特的问题。在不使用像差校正用透镜17的拾取器单元的情况 下,跟踪方向以外的加速度的影响小。
图1的实施例是,对构成在拾取器单元24内的活动光学部的像 差校正用透镜17的运动或加速度进行检测,并对跟踪促动器4进行 驱动控制,使其向着与在该加速度下激光点发生位移的方向相反方 向而发生位移的方向,由此,减少由振动、冲击造成的激光点偏移 的影响。
首先对跟踪伺服控制进行说明。
用跟踪误差检测器30检测激光点从光盘上的跟踪中央偏离跟 踪(内周方向或外周方向)的量。例如输出与偏离跟踪成比例的电 压(跟踪误差信号),并将该跟踪误差信号输入到跟踪伺服部20。 跟踪伺服部使偏离跟踪量增幅,并向驱动器部18输入促动器驱动信 号,以使跟踪促动器4在相对上述偏离跟踪方向(例如内周)相反 方向(例如外周)上产生位移。驱动器部18,使电流流过跟踪促动 器的电磁电路4,而向与上述偏离跟踪方向相反方向驱动。
下面对因振动、冲击的外来因素,造成在像差校正用透镜17 的第一位移方向,也就是在因透镜的位移造成光盘上的激光点位置 在径向产生位移的方向(激光点在跟踪方向产生位移的方向),产生 位移、移动、振动的情况进行说明
前面已经说明了,但是,跟踪促动器在光盘的内周或外周(以 下称为径向)没有受到加速度,而在像差校正用透镜17的第一位移 方向受到加速度的情况下,凸透镜5向径向产生位移。因此位移产 生跟踪偏置,通过上述跟踪伺服器的动作,起到对激光点进行控制, 使其位于跟踪中央的作用。可是,跟踪伺服的响应频率是有限的值。 一般是从3KHz到8KHz左右的响应性。此外,也有时响应滞后, 在过度的冲击(例如从50Hz到300Hz)、大的加速度(例如从2G 到3G)中,超过跟踪伺服的跟踪性能的界限,难以充分抑制偏离跟 踪,难以使激光点控制在跟踪中央的位置。所以,设置了检测像差 校正用透镜17的第一位移方向的移动量,也就是检测加速度的位移 传感器26(加速度传感器26)。Rad位移传感器26具有使像差校正 用透镜17与向光轴方向的移动一致,向光轴方向平行移动的机构, 成为仅可以可靠地检测像差校正用透镜17在第一位移方向上的移 动量的构成。
用Rad位移传感器26检测出的位移量作为与距基础位置的位 移量成比例的电压值,而检测位移量。例如可以利用在像差校正用 透镜17的可动部具有磁铁、在拾取器单元24固定部具有霍尔式传 感器的结构来进行位置检测。此外,也可以用光学单元进行位置检测。 此外,代替检测位移量,用检测加速度的传感器,对于本实施例也显 示出相同的效果。上述位移量检测方法、加速度检测方法是示例,并 不是限制内容。
表示像差校正用透镜17位移的Rad传感器信号,由Rad传感 放大器16进行增幅以及编码操作,输入到加法器19中。通过这样 做,用像差校正用透镜17的位移量可以对跟踪促动器4进行前馈控 制。上述的跟踪伺服控制是用偏离跟踪的结果进行控制的反馈控制 方法,所以无论如何控制响应都会产生滞后。可是,在前馈控制中 没有滞后问题。
此外,根据像差校正用透镜17的光轴移动位置,由于像差校正 用透镜17的自重,摩擦杆13、平行导杆32弯曲,要考虑固定(DC 的)透镜的位移。对于该DC的位移,也通过加法器19,可以起到 对跟踪促动器4向与DC相抵消方向产生位移的方向的作用。
以上本实施例的效果是在具有像差校正用透镜17的拾取器单 元24中,凸像差校正用透镜5在不对径向物理方式的施加加速度的 情况下,也可以通过在像差校正用透镜17的第一位移方向施加加速 度,来减小跟踪偏移。
下面对因振动、冲击的外来因素,在像差校正用透镜17的第一 位移方向,也就是在因透镜的位移造成光盘上的激光点位置在切线 方向产生位移的方向(激光束在跟踪切线方向产生位移的方向)产 生位移、移动、振动的情况进行说明。也就是,对像差校正用透镜 17在图3的50a、50b的方向产生位移的情况下的记录控制侧的处 理方法进行说明。
在对像差校正用透镜17在50a方向上施加加速度的情况下,像 差校正用透镜17向50b方向产生位移。激光点62对应于像差校正 用透镜17的移动量,向61b方向移动。在与上述相反方向上施加加 速度的情况下,激光点62变成向61a方向移动。激光点这样相对于 轨道64的切线方向移动,是在不使用像差校正用透镜17的DVD 的拾取器中出现的新问题。控制激光点位置的跟踪控制,检测相对 于径向位移的偏离跟踪量,通过电磁-力变换,向与偏离跟踪方向相 反的方向进行位置控制。可是,作为上述这样因透镜的位移造成光 盘上的激光点位置在切向产生位移(激光束在跟踪切线方向产生位 移的方向上产生位移),没有检测相对于切向的跟踪偏移的机构。因 此,由于局部地发生激光点和光盘的相对速度的改变,成为记录、 再现质量降低的问题。至少需要检测上述状态,控制不进行记录的 结构。
用图1对记录动作进行说明。从激光二极管11输出向光盘烧入 记录标志的激光的发光。激光二极管11的激光的发光通过从输入端 子28输入的记录信号,输入到记录处理部29,产生向光盘1的记 录信号。该记录信号由LDD控制部12向激光11送出,从激光二极 管11照射记录激光。记录激光用准直透镜8偏振成并行光线,通过 光束分解器7、像差校正用透镜17,用偏光镜6反射的光线用凸透 镜5把激光向光盘1的记录面汇聚。透镜5通过使与光盘面3的距 离远近的动作的聚焦伺服控制,以聚焦和散焦进行可动控制,在光 盘上结成合焦点。另一方面,从光盘反射的激光沿上述的光路向相 反方向前进,用光束分解器7通过检测透镜9,送向受光部10。
Tan位移传感器33检测对于像差校正用透镜17的第二位移方 向的位移,在光盘上的激光点向切向产生位移的情况下的像差校正 用透镜17的位移量。Tan位移传感器33用Tan位移传感放大器15 增幅,输入到Tan位移判断部14。Tan位移判断部14,成为以位移 量和相对于单位时间的位移量为依据进行判断的构成,例如,位移 量大致2μm的位移持续时间50毫秒以上,则判断为激光点的切向 位移异常,把记录激光OFF信号发送到LDD控制部12。LDD控制 部12立刻使记录激光的发光停止,防止向光盘进行异常记录。
将用Tan位移传感器33检测的位移量,作为与从基础位置的位 移量成比例的电压值,而检测位移量。例如它可以用在像差校正用 透镜17的可动部分具有磁铁、在拾取器单元24固定部具有霍尔式 传感器的结构,来进行检测。此外,也可以用光学方法进行位置检测。 此外,代替检测位移量,用检测加速度的传感器,对于本实施例也显 示出相同的效果。上述位移量检测方法、加速度检测方法是示例,不 是限制的内容。
以上本实施例的效果是在具有像差校正用透镜17的拾取器单 元24中,施加振动、冲击,使激光束向光盘的跟踪切向产生的位移, 对此可以停止记录,可以防止向光盘进行异常记录。
此外,例如在像差校正用透镜17上施加在49a方向的加速度的 情况下,像差校正用透镜17向49b方向移动。激光点62对应于像 差校正用透镜17的移动量,向60b方向移动。在图3中,60b和49a 在画面上记载为相同方向,但是,通过使该矢量关系相反地配置像 差校正用透镜17,通过向抵消因拾取器单元24在跟踪跟踪方向上 受到的加速度而产生的偏离跟踪的方向使激光点产生位移,可以构 成抵抗跟踪方向的冲击、振动变强的结构配置。
当然,在本发明中,对于上述优选的实施方式,可以进行各种 变化。因此,本发明中记载的优选的实施方式仅为示例,不是限定 的内容。发明的范围由权利要求表示,属于这些权利要求的含义中 的全部变化形式,都包括在本发明中。
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