光ディスクドライブ装置および位置検出装置
【課題】フォトトランジスタやフォトインタラプタ等の光検出センサにおいて伝達効率が変動しても、安定した位置検出を行う。
【解決手段】レンズが収納されたレンズ駆動ユニットを備える。そして、レンズ駆動ユニットをレンズの光軸方向に移動させるモータと、球面収差補正を行うためにモータを駆動させるモータ駆動部とを備える。さらに、光を発生する発光素子と、発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光の量が、レンズ駆動ユニットの位置に応じて制限される光検出センサを備える。また、受光素子と接続され、電流が流れる抵抗器を備える。この抵抗器にかかる電圧（アナログ電圧）を正規化し、正規化された電圧（正規化電圧）の値に基づいて、モータ駆動部に制御信号を送出してモータを停止させる。
【解決手段】レンズが収納されたレンズ駆動ユニットを備える。そして、レンズ駆動ユニットをレンズの光軸方向に移動させるモータと、球面収差補正を行うためにモータを駆動させるモータ駆動部とを備える。さらに、光を発生する発光素子と、発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光の量が、レンズ駆動ユニットの位置に応じて制限される光検出センサを備える。また、受光素子と接続され、電流が流れる抵抗器を備える。この抵抗器にかかる電圧（アナログ電圧）を正規化し、正規化された電圧（正規化電圧）の値に基づいて、モータ駆動部に制御信号を送出してモータを停止させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクドライブ装置および位置検出装置に係り、レンズを動かして球面収差補正を行う場合に、当該レンズの位置を検出する光ディスクドライブ装置および位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の光情報記録媒体では、その光情報記録媒体表面から信号記録面までの厚みのばらつきにより、球面収差が大きくなり、一意的に記録面に光スポットを精度良く絞ることが困難である。このために光ディスクドライブ装置で使用する光ピックアップ装置には球面収差を補正する機構が必要となっている。球面収差を補正するためには、コリメータレンズをモータ等により物理的に動かしてレーザ光源とコリメータレンズの距離を変えることが一般的に行われている。
【０００３】
近年、光情報記録媒体の１層あたりの高密度化が進むとともに、光情報記録媒体１枚を構成する層の数が増える傾向にある。このような光情報記録媒体において、記録再生機能の確保・向上を図るために、より精度の高い球面収差補正が求められている。そのため、球面収差補正を行う際に、コリメータレンズの初期位置（以下、「レンズ初期位置」という）を精度よく検出することも重要になっている。
【０００４】
例えば、光ピックアップ装置において、レンズ初期位置を検出するために、フォトインタラプタを用いる技術が提案されている。この技術では、レンズ初期位置に対応する位置にフォトインタラプタが設置されている。そして、当該フォトインタラプタの受光素子と発光素子の間をコリメータレンズのレンズホルダが遮った時のコリメータレンズの位置が、レンズ初期位置として検出される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、フォトインタラプタを用いたレンズ初期位置の検出について、図６〜図８を参照して説明する。
図６は、従来の位置検出装置の一部を示すブロック図である。
従来の位置検出装置は、陰極（カソード）が接地された発光ダイオード２０３と、発光ダイオード２０３の陽極（アノード）が一端に接続され、電源電圧Ｖｃｃが他端に印加された抵抗器Ｒ２０２とを含む。そして、発光ダイオード２０３に対向する位置に設置されるとともにエミッタが接地されたフォトトランジスタ２０５と、フォトトランジスタ２０５のコレクタが一端に接続され、電源電圧Ｖｃｃが他端に印加された抵抗器Ｒ２０４とを備える。さらに、抵抗器Ｒ２０４とフォトトランジスタ２０５の中点から出力を取り出して遮光物の位置を検出するデジタル回路（不図示）を備える。なお、発光ダイオード２０３およびフォトトランジスタ２０５によりフォトインタラプタを構成している。
【０００６】
抵抗器Ｒ２０２により電圧電流変換された電流の大きさは、発光ダイオード２０３が発生する光と関係がある。もし、発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５の間に遮光物２０９（前述の「レンズホルダ」に相当）がなければ、発光ダイオード２０３で発生した光が、所定の伝達効率でフォトトランジスタ２０５に入射される。そして、フォトトランジスタ２０５で光電変換された電流は抵抗器Ｒ２０４に流れる。そして、抵抗器Ｒ２０４にかかる電圧（以下、「アナログ電圧」という）に応じた信号が、デジタル回路（不図示）に出力される。
【０００７】
一方、発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５との間に遮光物２０９がある場合、フォトトランジスタ２０５を流れる電流は暗電流のみとなる。そして、抵抗器Ｒ２０４にかかるアナログ電圧に応じた信号がデジタル回路（不図示）に出力される。この時のアナログ電圧の値は、電源電圧Ｖｃｃの値とほぼ等しくなる。これは、暗電流がほぼゼロに等しいためである。
【０００８】
ここで、フォトインタラプタの特性について、図７を参照して説明する。
図７は、フォトインタラプタの伝達効率と周辺温度との関係を示す特性図である。伝達効率とは、発光ダイオード２０３に入力される電流の大きさに対して、フォトトランジスタ２０５から出力される電流の大きさがどれくらいであるかを示すものである。つまり、発光ダイオード２０３に入力される電流の大きさに対してフォトトランジスタ２０５から出力される電流の大きさが大きいほど、伝達効率が高くなる。
【０００９】
図７に示すように、伝達効率は、周辺温度に応じて大きく変動してしまう。また、発光ダイオード２０３の順方向の電圧は温度変動することが知られている。発光ダイオード２０３の順方向の電圧が変動すると、発光ダイオード２０３に流れる電流も変動し、発光ダイオード２０３の発光パワーが変動する。その結果、フォトトランジスタ２０５から出力される電流が変動する。したがって、フォトインタラプタを用いて回路を構成する際は、伝達効率のばらつきや温度変動を考慮する必要がある。
【００１０】
ところで、アナログ電圧は、デジタル回路への入力信号として扱われる。つまり、アナログ電圧の「ハイ」に対応する電圧値（以下、「ハイ電圧値」という）および「ロー」に対応する電圧値（以下、「ロー電圧値」という）が、当該デジタル回路に設定されたしきい値電圧Ｖｔｈの値から十分に離れた電圧である必要がある。
【００１１】
ここで、フォトインタラプタの伝達効率が低いほど、ハイ電圧値とロー電圧値との差が小さくなるという特性がある。したがって、フォトインタラプタの伝達効率が最も低い状態でも、ハイ電圧値およびロー電圧値がしきい値電流Ｖｔｈの値から十分離れるように、抵抗器Ｒ２０２，Ｒ２０４の抵抗値がそれぞれ設定されている。
【００１２】
このようにして、抵抗器Ｒ２０２，Ｒ２０４の抵抗値を決定した時のアナログ電圧について、図８を参照して説明する。
図８は、アナログ電圧の値と遮光物の位置との関係を示す特性図である。
縦軸は、電圧の値を示しており、横軸は、遮光物２０９のＸ軸方向における位置を示している。伝達効率特性６０２は、フォトインタラプタの伝達効率が最高の時におけるアナログ電圧の値を表しており、伝達効率特性６０３は、当該伝達効率が最低の時におけるアナログ電圧の値を表している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−４１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、アナログ電圧を入力信号とする前述のデジタル回路は、当該アナログの値が設定したしきい電圧Ｖｔｈの値になった時点の遮光物２０９の位置を、遮光物２０９の初期位置（前述の「レンズ初期位置」に相当）として検出する。すなわち、図８の例では、フォトインタラプタの伝達効率が最高の時には、Ｐｏｓ１がレンズ初期位置になり、伝達効率が最低の時には、Ｐｏｓ２がレンズ初期位置になる。
【００１５】
したがって、フォトインタラプタの伝達効率が異なると、レンズ初期位置の検出が不安定になり、レンズ初期位置が一定に定まらないという問題がある。
【００１６】
このような、レンズ初期位置の変動は、抵抗器Ｒ２０４の抵抗値を大きくすることによりある程度低減することができる。しかしながら、フォトトランジスタ２０５の暗電流成分が増幅され、また、外来光に対するフォトトランジスタ２０５の感度を上げてしまうことになり、検出出力の品質が悪化してしまうという別の問題が生じる。なお、フォトインタラプタの代わりに、反射型のフォトリフレクタを用いたとしても同様の問題が生じる。
【００１７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、フォトトランジスタやフォトインタラプタ等の光検出センサにおいて伝達効率が変動しても、安定した位置検出を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の光ディスクドライブ装置は、レンズが収納されたレンズ駆動ユニットを備える。そして、レンズ駆動ユニットをレンズの光軸方向に移動させるモータと、球面収差補正を行うためにモータを駆動させるモータ駆動部とを備える。さらに、光を発生する発光素子と、発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光の量が、レンズ駆動ユニットの位置に応じて制限される光検出センサを備える。また、受光素子と接続され、電流が流れる抵抗器を備える。この抵抗器にかかる電圧（アナログ電圧）を正規化し、正規化された電圧（正規化電圧）に基づいて、モータ駆動部に制御信号を送出してモータを停止させる。
【００１９】
また、本発明の位置検出装置は、光を発生する発光素子と、発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を備える光検出センサと、受光素子と接続され、電流が流れる抵抗器と、を備える。この抵抗器にかかる電圧（アナログ電圧）を正規化する。そして、正規化された電圧（正規化電圧）の値に基づいて、発光素子と受光素子の間に配置された遮光物の位置を検出する。
【００２０】
本発明の上述した構成によれば、レンズ駆動ユニット等の遮光物の移動に伴なうアナログ電圧の変化開始位置および変化終了位置をフォトインタラプタの伝達効率に依存しないようにすることができる。これにより、正規化電圧を一意にすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、このような正規化電圧に基づいて遮光物の位置を検出するので、発光素子およびこれと対向して設けられた受光素子からなる光検出センサの伝達効率のばらつきや温度変動があったとしても、遮光物の位置検出を安定して行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスクドライブ装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る位置検出装置の一部である初期位置検出信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図３】アナログ電圧の値と遮光物の位置との関係を示す特性図である。
【図４】正規化電圧の値と遮光物の位置との関係を示す説明図である。
【図５】他の実施形態に係る位置検出装置の一部である初期位置検出信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の位置検出装置の一部を示すブロック図である。
【図７】フォトインタラプタの伝達効率と周辺温度との関係を示す特性図である。
【図８】アナログ電圧の値と遮光物の位置との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための実施形態例について説明する。以下に述べる実施の形態例は、本発明の好適な具体例である。そのため、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明は、下記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。例えば、以下の説明で挙げる各パラメータの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法、形状および配置関係も概略的なものである。
【００２４】
以下の手順で説明を行う。
＜一実施形態例＞
１．光ディスクドライブ装置の構成
２．位置検出装置の構成
３．位置検出装置の動作
＜他の実施形態例＞
１．位置検出装置の構成
【００２５】
＜一実施形態例＞
本発明の一実施形態の例を、図１〜図４を参照して説明する。
［１．光ディクスドライブ装置の構成］
図１は、光ディスクドライブ装置の構成を示すブロック図である。
光ディスクドライブ装置１０１は、球面収差補正を行う光ピックアップ装置を含む。光ピックアップ装置は、集積化ユニット１２５、対物レンズ１１０、アクチュエータ１１２、コリメータレンズ１０８およびレンズ駆動ユニット１０７などの光学系を備える。さらに、球面収差補正用モータ１１１、球面収差補正用モータ駆動部１２４、制御信号生成部１１３および初期位置検出信号生成部１２６を備える。本発明の特徴的な処理は、球面収差補正を行う際のコリメータレンズ１０８の初期位置（以下、「レンズ初期位置」という）を検出し、レンズ初期位置にコリメータレンズ１０８を固定する処理である。以下では、この処理を行う初期位置検出信号生成部１２６および制御信号生成部１１３を中心に説明を行う。
【００２６】
また、光ディスクドライブ装置１０１は、上述の光ピックアップ装置の構成に加えて、トラック駆動部１１５、フォーカス駆動部１１４、スピンドルモータ１１８、スピンドルモータ駆動部１１７および情報再生部１１６などで構成されている。
【００２７】
集積化ユニット１２５は、半導体レーザ１０２、光検出器１０６、回折格子１０３、ビームスプリッタ１０４およびマルチレンズ１０５で構成されている。ビームスプリッタ１０４は、半導体レーザ１０２からの光と、後述する光情報記録媒体１１９からの反射光とを分離するものである。
【００２８】
半導体レーザ１０２から出射されて回折格子１０３で回折された光は、ビームスプリッタ１０４を透過し、コリメータレンズ１０８により概平行光となる。半導体レーザ１０２から出射された直線偏光は、１／４波長板１０９によりその偏光方向が円偏光に変換された後、対物レンズ１１０によって集光され、光情報記録媒体１１９の光透過層を透過し、情報記録面に集光される。
【００２９】
光情報記録媒体１１９の情報記録面からの円偏光の反射光は、１／４波長板１０９によって半導体レーザ１０２から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。
【００３０】
光情報記録媒体１１９からの反射光は、対物レンズ１１０によって概平行光となり、ビームスプリッタ１０４で−Ｚ方向に曲げられる。そして、コリメータレンズ１０８およびマルチレンズ１０５により、光検出器１０６に集光される。
【００３１】
情報記録面からの反射光は、半導体レーザ１０２から出射された直線偏光とは直交する方向の直線偏光となっている。よってその偏光方向の違いから、ビームスプリッタ１０４で分光され、光検出器１０６に落射する。
【００３２】
ところで、光情報記録媒体１１９の目標トラックに対して光を集光するために、対物レンズ１１０は固定されているホルダ（不図示）とともに駆動される。対物レンズ１１０は、光情報記録媒体１１９の方向（Ｘ軸方向）および光情報記録媒体１１９のトラックと直交する方向（Ｚ軸方向）に、アクチュエータ１１２によって駆動される。駆動される移動量は、光検出器１０６で検出され、制御信号生成部１１３によって演算されたトラック誤差信号とフォーカス誤差信号とによって制御される。
【００３３】
制御信号生成部１１３は、トラック誤差信号とフォーカス誤差信号の他に、球面収差制御信号、スピンドルモータ制御信号を生成する。また、ＲＦ信号は情報再生部１１６で生成され、再生信号として取り出される。
【００３４】
トラック誤差信号はトラック駆動部１１５によってアクチュエータ１１２の移動量を制御し、フォーカス誤差信号はフォーカス駆動部１１４によってアクチュエータ１１２の移動量を制御する。スピンドルモータ１１８制御信号はスピンドルモータ駆動部１１７によってスピンドルモータ１１８の回転速度を制御する。球面収差制御信号は、球面収差補正用モータ駆動部１２４によって球面収差補正用モータ１１１を駆動させてレンズ駆動ユニット１０７のＸ軸方向の移動量を制御する。これにより、レンズ駆動ユニット１０７に収納されたコリメータレンズ１０８のＸ軸方向の移動量も制御される。この制御が球面収差補正である。球面収差補正を行うとき、コリメータレンズ１０８のレンズ初期位置への移動も、球面収差制御信号が球面収差補正用モータ駆動部１２４によって球面収差補正用モータ１１１を駆動させることにより行う。なお、レンズ初期位置を検出するための情報を含む信号（以下、「初期位置検出信号」という）は、初期位置検出信号生成部１２６で生成される。
【００３５】
初期位置検出信号生成部１２６は、フォトインタラプタ１２０および波形整形部１２３を備える。
フォトインタラプタ１２０は、コリメータレンズ１０８がレンズ初期位置にある状態におけるレンズ駆動ユニット１０７の位置に対応する位置に設置される。そして、コリメータレンズ１０８がレンズ初期位置に接近した場合に、所定の信号を波形整形部１２３へ出力する。
【００３６】
波形整形部１２３は、フォトインタラプタ１２０から入力された信号の形を整えて初期位置検出信号を生成する。生成した位置検出信号は、制御信号生成部１１３に出力される。なお、初期位置検出信号生成部１２６のより詳細な構成は、図２にて後述する。
【００３７】
［２．位置検出装置の構成］
図２は、本発明の一実施形態に係る位置検出装置の一部である初期位置検出信号生成部の構成を示すブロック図である。
位置検出装置は、初期位置検出信号生成部１２６および制御信号生成部１１３よりなる。
【００３８】
初期位置検出信号生成部１２６は、陰極（カソード）が接地された発光ダイオード２０３と、発光ダイオード２０３の陽極（アノード）が一端に接続され、電源電圧Ｖｃｃが他端に印加された抵抗器Ｒ２０２とを含む。そして、発光ダイオード２０３に対向する位置に設置されるとともにエミッタが接地されたフォトトランジスタ２０５と、フォトトランジスタ２０５のコレクタが一端に接続され、電源電圧Ｖｃｃが他端に印加された抵抗器Ｒ２０４とを備える。さらに、フォトトランジスタ２０５のコレクタと抵抗器Ｒ２０４の一端との間に接続されるＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路２０６と、Ａ／Ｄ変換回路２０６の後段に設けられた正規化回路２０７とを備える。本例では、Ａ／Ｄ変換回路２０６および正規化回路２０７により波形整形部１２３を構成しており、発光ダイオード２０３およびフォトトランジスタ２０５によりフォトインタラプタ１２０を構成している。
【００３９】
抵抗器Ｒ２０２により電圧電流変換された電流の大きさは、発光ダイオード２０３が発生する光と関係がある。
【００４０】
フォトトランジスタ２０５は、発光ダイオード２０３から入射される光の量に応じた値の電流を抵抗器Ｒ２０４に流す。そして、抵抗器Ｒ２０４にかかる電圧（電圧降下）に応じた信号（以下、「アナログ電圧信号」という）が、Ａ／Ｄ変換回路２０６に出力される。なお、発光ダイオード２０３からフォトトランジスタ２０５に光が入射されない場合、フォトトランジスタ２０５のコレクタ−エミッタ間には暗電流のみが流れ、抵抗器Ｒ２０４の電圧降下はゼロに近い。それゆえ、Ａ／Ｄ変換回路２０６に入力されるアナログ電圧信号で表される電圧の値は、電源電圧Ｖｃｃに近い。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換回路２０６に入力されるアナログ電圧信号で表される電圧の値は、フォトトランジスタ２０５に入射される光の量以外には抵抗器Ｒ２０４の抵抗値に応じて変動する。抵抗器Ｒ２０４の抵抗値は、フォトインタラプタ１２０の伝達効率が最高の状態においても、アナログ電圧信号が飽和しないような値に設定されている。このとき、フォトトランジスタ２０５と発光ダイオード２０３の間に遮光物２０９がないならば、フォトトランジスタ２０５に最大の光が入射され、フォトトランジスタ２０５のコレクタ−エミッタ間に最大の電流が流れる。それにより、Ａ／Ｄ変換回路２０６に入力されるアナログ電圧信号で表される電圧の値は接地電圧の値よりも少しだけ高くなる。
【００４２】
遮光物２０９は、前述のレンズ駆動ユニット１０７に相当し、発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５との間に配置される。この遮光物２０９は、球面収差補正用モータ１１１によりＸ軸方向に動かされ、発光ダイオード２０３からフォトトランジスタ２０５に入射する光の一部又は全部を遮り、フォトトランジスタ２０５に入射する光の量を制限する。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換回路２０６は、入力されたアナログ電圧信号で表される電圧（以下、「アナログ電圧」という）の値をデジタル信号で表される電圧（以下、「デジタル電圧」）の値に変換して正規化回路２０７に出力する。
【００４４】
正規化回路２０７は、Ａ／Ｄ変換回路２０６から入力されるデジタル電圧を正規化し、正規化したデジタル電圧（以下、「正規化電圧」という）を制御信号生成部１１３に出力する。本例では、正規化電圧を示す信号が、前述の初期位置検出信号に相当する。
【００４５】
制御信号生成部１１３（図１を参照）は、正規化回路２０７から入力された正規化電圧の値に基づいて、遮光物２０９の位置を検出する。正規化電圧の値が所定のしきい値と等しくなったとき、遮光物２０９が所定の位置に存在することを検出する。遮光物２０９が所定の位置（初期位置）にあることが検出されると、球面収差補正用モータ駆動部１２４に制御信号を出力して、球面収差補正用モータ１１１を停止させる。なお、制御信号生成部１１３は位置検出部ということもできる。
【００４６】
［３．位置検出装置の動作］
次に、位置検出装置がコリメータレンズを初期位置に配置するために行う動作について、図３および図４を参照して説明する。
図３は、Ａ／Ｄ変換回路２０６に入力されるアナログ電圧の値と遮光物２０９の位置との関係を示す特性図である。
縦軸は、アナログ電圧の値を示しており、横軸は、遮光物２０９のＸ軸方向（図２を参照）における位置を示している。伝達効率特性４０１は、フォトインタラプタ１２０の伝達効率が最高の時におけるアナログ電圧の値を表しており、伝達効率特性４０２は、当該伝達効率が最低の時におけるアナログ電圧の値を表している。
【００４７】
各伝達効率特性４０１，４０２において、期間４０３が発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５の間に遮光物２０９がなく光を遮らない期間に相当し、この期間４０３のアナログ電圧の値は接地電圧付近の最低値となる。そして、期間４０４が発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５の間に遮光物２０９があって光を完全に遮る期間に相当し、この期間４０４のアナログ電圧の値はＶｃｃ付近の最高値となる。また、期間４０５は、遮光物２０９の移動に伴ない光の一部が遮られてアナログ電圧の値が変化する期間であるが、フォトインタラプタ１２０の伝達効率に関わらずアナログ電圧の値の変化開始位置と変化終了位置は同じになる。
【００４８】
例えば、伝達効率特性４０１で表されるアナログ電圧がＡ／Ｄ変換回路２０６でデジタル電圧に変換されて正規化回路２０７に入力されるとする。
【００４９】
デジタル電圧が入力された正規化回路２０７では、図４に示すように、デジタル電圧の値が最低値になる期間４０３のデジタル電圧の値を「０」に変換し、デジタル電圧の値が最高値になる期間４０４のデジタル電圧の値を「１」に変換する。そして、電圧変化４０６で表される正規化電圧が制御信号生成部１１３に出力される。なお、伝達効率特性４０２で表されるアナログ電圧の値の変化開始位置および変化終了位置は、伝達効率特性４０１で表されるアナログ電圧のそれらと同じであるので、伝達効率特性４０２で表されるアナログ電圧に対応する正規化電圧は、同様に電圧変化４０６のようになる。
【００５０】
次に、制御信号生成部１１３では、正規化回路２０７から入力された正規化電圧の値がしきい値（例えば０．５）に等しくなったことを検出する。そして、検出したことが確認されると、球面収差補正用モータ駆動部１２４に制御信号を出力して、球面収差補正用モータ１１１を停止させる。すると、球面収差補正用モータ１１１によって動かされる遮光物２０９、すなわちレンズ駆動ユニット１０７の位置が固定される。これにより、レンズ駆動ユニット１０７に収納されたコリメータレンズ１０８がレンズ初期位置に正確に配置される。本例では、しきい値を０．５としたがこれに限られるものではない。
【００５１】
以上説明したように、本発明の一実施形態では、フォトインタラプタの伝達効率が最高の状態においても、アナログ電圧信号が飽和しないように抵抗器Ｒ２０４の抵抗値を設定した。これにより、遮光物の移動に伴なうアナログ電圧の変化開始位置および変化終了位置をフォトインタラプタの伝達効率に依存しないようにすることができる。この結果、正規化電圧を一意にすることができる。そして、このような正規化電圧に基づいて遮光物の位置を検出しているので、フォトインタラプタの伝達効率のばらつきや温度変動があったとしても、遮光物の位置検出を精度良く安定して行うことができる、という効果を奏する。
【００５２】
＜他の実施形態例＞
次に、本発明の他の実施形態の例を、図５を参照して説明する。他の実施形態に係る光ディスクドライブ装置は、一実施形態に係る光ディスクドライブ装置１０１と比較して、２値化回路を備える点で異なる。他の実施形態に係る光ディスクドライブ装置において、一実施形態に係る光ディスクドライブ装置１０１との共通部分については同一符号を付して、説明を省略することにする。
【００５３】
他の実施形態に係る光ディスクドライブ装置を構成する位置検出装置は、一実施形態に係る位置検出装置の初期位置検出信号生成部１２６（図２を参照）の代わりに、初期位置検出信号生成部３０１を備える。
【００５４】
［１．位置検出装置の構成］
図５は、本発明の他の実施形態に係る位置検出装置の一部である初期位置検出信号生成部の構成を示すブロック図である。
他の実施形態に係る位置検出装置は、初期位置検出信号生成部３０１および制御信号生成部１１３よりなる。初期位置検出信号生成部３０１は、一実施形態に係る初期位置検出信号生成部１２６を構成する正規化回路２０７の後段に２値化回路２０８を備える。
【００５５】
２値化回路２０８は、正規化回路２０７から入力される正規化電圧（図４を参照）を、所定の閾値を境にハイまたはローの値に変換する。具体的には、正規化電圧の値が「０．５」以上ならば「１」に変換し、正規化電圧の値が「０．５」より小さいならば「０」に変換する処理を行う。このような変換がなされた正規化電圧（以下、「２値化電圧」という）は、制御信号生成部１１３に出力される。本例では、２値化電圧を示す信号が前述の初期位置検出信号に相当する。
【００５６】
制御信号生成部１１３は、２値化回路２０８から入力された２値化電圧の値が「０」から「１」あるいは「１」から「０」に変化したことを検出する。このとき、球面収差補正用モータ駆動部１２４に制御信号を出力して、球面収差補正用モータ１１１を停止させる。すると、球面収差補正用モータ１１１によって動かされる遮光物２０９、すなわちレンズ駆動ユニット１０７の位置が固定される。これにより、レンズ駆動ユニット１０７に収納されたコリメータレンズ１０８がレンズ初期位置に配置される。
【００５７】
以上説明したように、本発明の他の実施形態では、一実施形態と同様に、遮光物の移動に伴なうアナログ電圧の変化開始位置および変化終了位置をフォトインタラプタの伝達効率に依存しないようにすることができる。この結果、遮光物の検出に用いられる２値化電圧を一意にすることができる。これにより、フォトトインタラプタの伝達効率のばらつきや温度変動があったとしても、遮光物の位置検出を精度良く安定して行うことができる、という効果を奏する。
【００５８】
なお、本発明の各実施形態では、遮光物を検出するのにフォトインタラプタを用いたが、発光素子と受光素子が対になった光検出センサであればよく、フォトインタラプタの代替として例えばフォトリフレクタを用いてもよい。
【００５９】
また、本発明の各実施形態では、デジタル電圧を正規化して正規化電圧を取得したが、アナログ電圧を正規化して正規化電圧を得るような構成にしてもよい。
【００６０】
また、本発明の一実施形態では、正規化電圧の値がしきい値に等しくなった時に遮光物を検出するようにした。正規化電圧の値は遮光物の位置を示すものであるので、この正規化電流の値を利用すれば、遮光物の位置を測定することもできる。
【００６１】
また、本発明の一実施形態では、球面収差を補正する機構としてコリメータレンズをモータ等により動かすようにしたが、コリメータレンズ以外の他のレンズを動かして球面収差を補正する機構であっても、本発明を適用することができる。例えば、球面収差の補正にエキスパンダ駆動を利用した機構に本発明を適用する場合には、球面収差補正を行うためのビームエキスパンダを構成する凹レンズおよび／又は凸レンズの位置検出を行うように構成すればよい。
【００６２】
以上、本発明の各実施形態の例について説明したが、本発明は上記各実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含むことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６３】
１０１…光ディスクドライブ装置、１０２…半導体レーザ、１０３…回折格子、１０４…ビームスプリッタ、１０５…マルチレンズ、１０６…光検出器、１０７…レンズ駆動ユニット、１０８…コリメータレンズ、１０９…１／４波長板、１１０…対物レンズ、１１１…球面収差補正用モータ、１１２…アクチュエータ、１１３…制御信号生成部、１１４…フォーカス駆動部、１１５…トラック駆動部、１１６…情報再生部、１１７…スピンドルモータ駆動部、１１８…スピンドルモータ、１１９…光情報記録媒体、１２０…フォトインタラプタ、１２３…波形整形部、１２４…球面収差補正用モータ駆動部、１２５…集積化ユニット、１２６…初期位置検出信号生成部、２０３…発光ダイオード、２０５…フォトトランジスタ、２０６…Ａ／Ｄ変換回路、２０７…正規化回路、２０８…２値化回路、２０９…遮光物、３０１…初期位置検出信号生成部、４０１…伝達効率特性、４０２…伝達効率特性、４０３…期間、４０４…期間、４０５…期間、４０６…電圧変化、６０１…位置検出装置、６０２…伝達効率特性、６０３…伝達効率特性、Ｒ２０２…抵抗器、Ｒ２０４…抵抗器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスクドライブ装置および位置検出装置に係り、レンズを動かして球面収差補正を行う場合に、当該レンズの位置を検出する光ディスクドライブ装置および位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の光情報記録媒体では、その光情報記録媒体表面から信号記録面までの厚みのばらつきにより、球面収差が大きくなり、一意的に記録面に光スポットを精度良く絞ることが困難である。このために光ディスクドライブ装置で使用する光ピックアップ装置には球面収差を補正する機構が必要となっている。球面収差を補正するためには、コリメータレンズをモータ等により物理的に動かしてレーザ光源とコリメータレンズの距離を変えることが一般的に行われている。
【０００３】
近年、光情報記録媒体の１層あたりの高密度化が進むとともに、光情報記録媒体１枚を構成する層の数が増える傾向にある。このような光情報記録媒体において、記録再生機能の確保・向上を図るために、より精度の高い球面収差補正が求められている。そのため、球面収差補正を行う際に、コリメータレンズの初期位置（以下、「レンズ初期位置」という）を精度よく検出することも重要になっている。
【０００４】
例えば、光ピックアップ装置において、レンズ初期位置を検出するために、フォトインタラプタを用いる技術が提案されている。この技術では、レンズ初期位置に対応する位置にフォトインタラプタが設置されている。そして、当該フォトインタラプタの受光素子と発光素子の間をコリメータレンズのレンズホルダが遮った時のコリメータレンズの位置が、レンズ初期位置として検出される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、フォトインタラプタを用いたレンズ初期位置の検出について、図６〜図８を参照して説明する。
図６は、従来の位置検出装置の一部を示すブロック図である。
従来の位置検出装置は、陰極（カソード）が接地された発光ダイオード２０３と、発光ダイオード２０３の陽極（アノード）が一端に接続され、電源電圧Ｖｃｃが他端に印加された抵抗器Ｒ２０２とを含む。そして、発光ダイオード２０３に対向する位置に設置されるとともにエミッタが接地されたフォトトランジスタ２０５と、フォトトランジスタ２０５のコレクタが一端に接続され、電源電圧Ｖｃｃが他端に印加された抵抗器Ｒ２０４とを備える。さらに、抵抗器Ｒ２０４とフォトトランジスタ２０５の中点から出力を取り出して遮光物の位置を検出するデジタル回路（不図示）を備える。なお、発光ダイオード２０３およびフォトトランジスタ２０５によりフォトインタラプタを構成している。
【０００６】
抵抗器Ｒ２０２により電圧電流変換された電流の大きさは、発光ダイオード２０３が発生する光と関係がある。もし、発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５の間に遮光物２０９（前述の「レンズホルダ」に相当）がなければ、発光ダイオード２０３で発生した光が、所定の伝達効率でフォトトランジスタ２０５に入射される。そして、フォトトランジスタ２０５で光電変換された電流は抵抗器Ｒ２０４に流れる。そして、抵抗器Ｒ２０４にかかる電圧（以下、「アナログ電圧」という）に応じた信号が、デジタル回路（不図示）に出力される。
【０００７】
一方、発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５との間に遮光物２０９がある場合、フォトトランジスタ２０５を流れる電流は暗電流のみとなる。そして、抵抗器Ｒ２０４にかかるアナログ電圧に応じた信号がデジタル回路（不図示）に出力される。この時のアナログ電圧の値は、電源電圧Ｖｃｃの値とほぼ等しくなる。これは、暗電流がほぼゼロに等しいためである。
【０００８】
ここで、フォトインタラプタの特性について、図７を参照して説明する。
図７は、フォトインタラプタの伝達効率と周辺温度との関係を示す特性図である。伝達効率とは、発光ダイオード２０３に入力される電流の大きさに対して、フォトトランジスタ２０５から出力される電流の大きさがどれくらいであるかを示すものである。つまり、発光ダイオード２０３に入力される電流の大きさに対してフォトトランジスタ２０５から出力される電流の大きさが大きいほど、伝達効率が高くなる。
【０００９】
図７に示すように、伝達効率は、周辺温度に応じて大きく変動してしまう。また、発光ダイオード２０３の順方向の電圧は温度変動することが知られている。発光ダイオード２０３の順方向の電圧が変動すると、発光ダイオード２０３に流れる電流も変動し、発光ダイオード２０３の発光パワーが変動する。その結果、フォトトランジスタ２０５から出力される電流が変動する。したがって、フォトインタラプタを用いて回路を構成する際は、伝達効率のばらつきや温度変動を考慮する必要がある。
【００１０】
ところで、アナログ電圧は、デジタル回路への入力信号として扱われる。つまり、アナログ電圧の「ハイ」に対応する電圧値（以下、「ハイ電圧値」という）および「ロー」に対応する電圧値（以下、「ロー電圧値」という）が、当該デジタル回路に設定されたしきい値電圧Ｖｔｈの値から十分に離れた電圧である必要がある。
【００１１】
ここで、フォトインタラプタの伝達効率が低いほど、ハイ電圧値とロー電圧値との差が小さくなるという特性がある。したがって、フォトインタラプタの伝達効率が最も低い状態でも、ハイ電圧値およびロー電圧値がしきい値電流Ｖｔｈの値から十分離れるように、抵抗器Ｒ２０２，Ｒ２０４の抵抗値がそれぞれ設定されている。
【００１２】
このようにして、抵抗器Ｒ２０２，Ｒ２０４の抵抗値を決定した時のアナログ電圧について、図８を参照して説明する。
図８は、アナログ電圧の値と遮光物の位置との関係を示す特性図である。
縦軸は、電圧の値を示しており、横軸は、遮光物２０９のＸ軸方向における位置を示している。伝達効率特性６０２は、フォトインタラプタの伝達効率が最高の時におけるアナログ電圧の値を表しており、伝達効率特性６０３は、当該伝達効率が最低の時におけるアナログ電圧の値を表している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−４１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、アナログ電圧を入力信号とする前述のデジタル回路は、当該アナログの値が設定したしきい電圧Ｖｔｈの値になった時点の遮光物２０９の位置を、遮光物２０９の初期位置（前述の「レンズ初期位置」に相当）として検出する。すなわち、図８の例では、フォトインタラプタの伝達効率が最高の時には、Ｐｏｓ１がレンズ初期位置になり、伝達効率が最低の時には、Ｐｏｓ２がレンズ初期位置になる。
【００１５】
したがって、フォトインタラプタの伝達効率が異なると、レンズ初期位置の検出が不安定になり、レンズ初期位置が一定に定まらないという問題がある。
【００１６】
このような、レンズ初期位置の変動は、抵抗器Ｒ２０４の抵抗値を大きくすることによりある程度低減することができる。しかしながら、フォトトランジスタ２０５の暗電流成分が増幅され、また、外来光に対するフォトトランジスタ２０５の感度を上げてしまうことになり、検出出力の品質が悪化してしまうという別の問題が生じる。なお、フォトインタラプタの代わりに、反射型のフォトリフレクタを用いたとしても同様の問題が生じる。
【００１７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、フォトトランジスタやフォトインタラプタ等の光検出センサにおいて伝達効率が変動しても、安定した位置検出を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、本発明の光ディスクドライブ装置は、レンズが収納されたレンズ駆動ユニットを備える。そして、レンズ駆動ユニットをレンズの光軸方向に移動させるモータと、球面収差補正を行うためにモータを駆動させるモータ駆動部とを備える。さらに、光を発生する発光素子と、発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を有し、発光素子から受光素子に入射する光の量が、レンズ駆動ユニットの位置に応じて制限される光検出センサを備える。また、受光素子と接続され、電流が流れる抵抗器を備える。この抵抗器にかかる電圧（アナログ電圧）を正規化し、正規化された電圧（正規化電圧）に基づいて、モータ駆動部に制御信号を送出してモータを停止させる。
【００１９】
また、本発明の位置検出装置は、光を発生する発光素子と、発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を備える光検出センサと、受光素子と接続され、電流が流れる抵抗器と、を備える。この抵抗器にかかる電圧（アナログ電圧）を正規化する。そして、正規化された電圧（正規化電圧）の値に基づいて、発光素子と受光素子の間に配置された遮光物の位置を検出する。
【００２０】
本発明の上述した構成によれば、レンズ駆動ユニット等の遮光物の移動に伴なうアナログ電圧の変化開始位置および変化終了位置をフォトインタラプタの伝達効率に依存しないようにすることができる。これにより、正規化電圧を一意にすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、このような正規化電圧に基づいて遮光物の位置を検出するので、発光素子およびこれと対向して設けられた受光素子からなる光検出センサの伝達効率のばらつきや温度変動があったとしても、遮光物の位置検出を安定して行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ディスクドライブ装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る位置検出装置の一部である初期位置検出信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図３】アナログ電圧の値と遮光物の位置との関係を示す特性図である。
【図４】正規化電圧の値と遮光物の位置との関係を示す説明図である。
【図５】他の実施形態に係る位置検出装置の一部である初期位置検出信号生成部の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の位置検出装置の一部を示すブロック図である。
【図７】フォトインタラプタの伝達効率と周辺温度との関係を示す特性図である。
【図８】アナログ電圧の値と遮光物の位置との関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための実施形態例について説明する。以下に述べる実施の形態例は、本発明の好適な具体例である。そのため、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかしながら、本発明は、下記の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。例えば、以下の説明で挙げる各パラメータの数値的条件は好適例に過ぎず、説明に用いた各図における寸法、形状および配置関係も概略的なものである。
【００２４】
以下の手順で説明を行う。
＜一実施形態例＞
１．光ディスクドライブ装置の構成
２．位置検出装置の構成
３．位置検出装置の動作
＜他の実施形態例＞
１．位置検出装置の構成
【００２５】
＜一実施形態例＞
本発明の一実施形態の例を、図１〜図４を参照して説明する。
［１．光ディクスドライブ装置の構成］
図１は、光ディスクドライブ装置の構成を示すブロック図である。
光ディスクドライブ装置１０１は、球面収差補正を行う光ピックアップ装置を含む。光ピックアップ装置は、集積化ユニット１２５、対物レンズ１１０、アクチュエータ１１２、コリメータレンズ１０８およびレンズ駆動ユニット１０７などの光学系を備える。さらに、球面収差補正用モータ１１１、球面収差補正用モータ駆動部１２４、制御信号生成部１１３および初期位置検出信号生成部１２６を備える。本発明の特徴的な処理は、球面収差補正を行う際のコリメータレンズ１０８の初期位置（以下、「レンズ初期位置」という）を検出し、レンズ初期位置にコリメータレンズ１０８を固定する処理である。以下では、この処理を行う初期位置検出信号生成部１２６および制御信号生成部１１３を中心に説明を行う。
【００２６】
また、光ディスクドライブ装置１０１は、上述の光ピックアップ装置の構成に加えて、トラック駆動部１１５、フォーカス駆動部１１４、スピンドルモータ１１８、スピンドルモータ駆動部１１７および情報再生部１１６などで構成されている。
【００２７】
集積化ユニット１２５は、半導体レーザ１０２、光検出器１０６、回折格子１０３、ビームスプリッタ１０４およびマルチレンズ１０５で構成されている。ビームスプリッタ１０４は、半導体レーザ１０２からの光と、後述する光情報記録媒体１１９からの反射光とを分離するものである。
【００２８】
半導体レーザ１０２から出射されて回折格子１０３で回折された光は、ビームスプリッタ１０４を透過し、コリメータレンズ１０８により概平行光となる。半導体レーザ１０２から出射された直線偏光は、１／４波長板１０９によりその偏光方向が円偏光に変換された後、対物レンズ１１０によって集光され、光情報記録媒体１１９の光透過層を透過し、情報記録面に集光される。
【００２９】
光情報記録媒体１１９の情報記録面からの円偏光の反射光は、１／４波長板１０９によって半導体レーザ１０２から出射された直線偏光と直交する方向の直線偏光に変換される。
【００３０】
光情報記録媒体１１９からの反射光は、対物レンズ１１０によって概平行光となり、ビームスプリッタ１０４で−Ｚ方向に曲げられる。そして、コリメータレンズ１０８およびマルチレンズ１０５により、光検出器１０６に集光される。
【００３１】
情報記録面からの反射光は、半導体レーザ１０２から出射された直線偏光とは直交する方向の直線偏光となっている。よってその偏光方向の違いから、ビームスプリッタ１０４で分光され、光検出器１０６に落射する。
【００３２】
ところで、光情報記録媒体１１９の目標トラックに対して光を集光するために、対物レンズ１１０は固定されているホルダ（不図示）とともに駆動される。対物レンズ１１０は、光情報記録媒体１１９の方向（Ｘ軸方向）および光情報記録媒体１１９のトラックと直交する方向（Ｚ軸方向）に、アクチュエータ１１２によって駆動される。駆動される移動量は、光検出器１０６で検出され、制御信号生成部１１３によって演算されたトラック誤差信号とフォーカス誤差信号とによって制御される。
【００３３】
制御信号生成部１１３は、トラック誤差信号とフォーカス誤差信号の他に、球面収差制御信号、スピンドルモータ制御信号を生成する。また、ＲＦ信号は情報再生部１１６で生成され、再生信号として取り出される。
【００３４】
トラック誤差信号はトラック駆動部１１５によってアクチュエータ１１２の移動量を制御し、フォーカス誤差信号はフォーカス駆動部１１４によってアクチュエータ１１２の移動量を制御する。スピンドルモータ１１８制御信号はスピンドルモータ駆動部１１７によってスピンドルモータ１１８の回転速度を制御する。球面収差制御信号は、球面収差補正用モータ駆動部１２４によって球面収差補正用モータ１１１を駆動させてレンズ駆動ユニット１０７のＸ軸方向の移動量を制御する。これにより、レンズ駆動ユニット１０７に収納されたコリメータレンズ１０８のＸ軸方向の移動量も制御される。この制御が球面収差補正である。球面収差補正を行うとき、コリメータレンズ１０８のレンズ初期位置への移動も、球面収差制御信号が球面収差補正用モータ駆動部１２４によって球面収差補正用モータ１１１を駆動させることにより行う。なお、レンズ初期位置を検出するための情報を含む信号（以下、「初期位置検出信号」という）は、初期位置検出信号生成部１２６で生成される。
【００３５】
初期位置検出信号生成部１２６は、フォトインタラプタ１２０および波形整形部１２３を備える。
フォトインタラプタ１２０は、コリメータレンズ１０８がレンズ初期位置にある状態におけるレンズ駆動ユニット１０７の位置に対応する位置に設置される。そして、コリメータレンズ１０８がレンズ初期位置に接近した場合に、所定の信号を波形整形部１２３へ出力する。
【００３６】
波形整形部１２３は、フォトインタラプタ１２０から入力された信号の形を整えて初期位置検出信号を生成する。生成した位置検出信号は、制御信号生成部１１３に出力される。なお、初期位置検出信号生成部１２６のより詳細な構成は、図２にて後述する。
【００３７】
［２．位置検出装置の構成］
図２は、本発明の一実施形態に係る位置検出装置の一部である初期位置検出信号生成部の構成を示すブロック図である。
位置検出装置は、初期位置検出信号生成部１２６および制御信号生成部１１３よりなる。
【００３８】
初期位置検出信号生成部１２６は、陰極（カソード）が接地された発光ダイオード２０３と、発光ダイオード２０３の陽極（アノード）が一端に接続され、電源電圧Ｖｃｃが他端に印加された抵抗器Ｒ２０２とを含む。そして、発光ダイオード２０３に対向する位置に設置されるとともにエミッタが接地されたフォトトランジスタ２０５と、フォトトランジスタ２０５のコレクタが一端に接続され、電源電圧Ｖｃｃが他端に印加された抵抗器Ｒ２０４とを備える。さらに、フォトトランジスタ２０５のコレクタと抵抗器Ｒ２０４の一端との間に接続されるＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路２０６と、Ａ／Ｄ変換回路２０６の後段に設けられた正規化回路２０７とを備える。本例では、Ａ／Ｄ変換回路２０６および正規化回路２０７により波形整形部１２３を構成しており、発光ダイオード２０３およびフォトトランジスタ２０５によりフォトインタラプタ１２０を構成している。
【００３９】
抵抗器Ｒ２０２により電圧電流変換された電流の大きさは、発光ダイオード２０３が発生する光と関係がある。
【００４０】
フォトトランジスタ２０５は、発光ダイオード２０３から入射される光の量に応じた値の電流を抵抗器Ｒ２０４に流す。そして、抵抗器Ｒ２０４にかかる電圧（電圧降下）に応じた信号（以下、「アナログ電圧信号」という）が、Ａ／Ｄ変換回路２０６に出力される。なお、発光ダイオード２０３からフォトトランジスタ２０５に光が入射されない場合、フォトトランジスタ２０５のコレクタ−エミッタ間には暗電流のみが流れ、抵抗器Ｒ２０４の電圧降下はゼロに近い。それゆえ、Ａ／Ｄ変換回路２０６に入力されるアナログ電圧信号で表される電圧の値は、電源電圧Ｖｃｃに近い。
【００４１】
Ａ／Ｄ変換回路２０６に入力されるアナログ電圧信号で表される電圧の値は、フォトトランジスタ２０５に入射される光の量以外には抵抗器Ｒ２０４の抵抗値に応じて変動する。抵抗器Ｒ２０４の抵抗値は、フォトインタラプタ１２０の伝達効率が最高の状態においても、アナログ電圧信号が飽和しないような値に設定されている。このとき、フォトトランジスタ２０５と発光ダイオード２０３の間に遮光物２０９がないならば、フォトトランジスタ２０５に最大の光が入射され、フォトトランジスタ２０５のコレクタ−エミッタ間に最大の電流が流れる。それにより、Ａ／Ｄ変換回路２０６に入力されるアナログ電圧信号で表される電圧の値は接地電圧の値よりも少しだけ高くなる。
【００４２】
遮光物２０９は、前述のレンズ駆動ユニット１０７に相当し、発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５との間に配置される。この遮光物２０９は、球面収差補正用モータ１１１によりＸ軸方向に動かされ、発光ダイオード２０３からフォトトランジスタ２０５に入射する光の一部又は全部を遮り、フォトトランジスタ２０５に入射する光の量を制限する。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換回路２０６は、入力されたアナログ電圧信号で表される電圧（以下、「アナログ電圧」という）の値をデジタル信号で表される電圧（以下、「デジタル電圧」）の値に変換して正規化回路２０７に出力する。
【００４４】
正規化回路２０７は、Ａ／Ｄ変換回路２０６から入力されるデジタル電圧を正規化し、正規化したデジタル電圧（以下、「正規化電圧」という）を制御信号生成部１１３に出力する。本例では、正規化電圧を示す信号が、前述の初期位置検出信号に相当する。
【００４５】
制御信号生成部１１３（図１を参照）は、正規化回路２０７から入力された正規化電圧の値に基づいて、遮光物２０９の位置を検出する。正規化電圧の値が所定のしきい値と等しくなったとき、遮光物２０９が所定の位置に存在することを検出する。遮光物２０９が所定の位置（初期位置）にあることが検出されると、球面収差補正用モータ駆動部１２４に制御信号を出力して、球面収差補正用モータ１１１を停止させる。なお、制御信号生成部１１３は位置検出部ということもできる。
【００４６】
［３．位置検出装置の動作］
次に、位置検出装置がコリメータレンズを初期位置に配置するために行う動作について、図３および図４を参照して説明する。
図３は、Ａ／Ｄ変換回路２０６に入力されるアナログ電圧の値と遮光物２０９の位置との関係を示す特性図である。
縦軸は、アナログ電圧の値を示しており、横軸は、遮光物２０９のＸ軸方向（図２を参照）における位置を示している。伝達効率特性４０１は、フォトインタラプタ１２０の伝達効率が最高の時におけるアナログ電圧の値を表しており、伝達効率特性４０２は、当該伝達効率が最低の時におけるアナログ電圧の値を表している。
【００４７】
各伝達効率特性４０１，４０２において、期間４０３が発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５の間に遮光物２０９がなく光を遮らない期間に相当し、この期間４０３のアナログ電圧の値は接地電圧付近の最低値となる。そして、期間４０４が発光ダイオード２０３とフォトトランジスタ２０５の間に遮光物２０９があって光を完全に遮る期間に相当し、この期間４０４のアナログ電圧の値はＶｃｃ付近の最高値となる。また、期間４０５は、遮光物２０９の移動に伴ない光の一部が遮られてアナログ電圧の値が変化する期間であるが、フォトインタラプタ１２０の伝達効率に関わらずアナログ電圧の値の変化開始位置と変化終了位置は同じになる。
【００４８】
例えば、伝達効率特性４０１で表されるアナログ電圧がＡ／Ｄ変換回路２０６でデジタル電圧に変換されて正規化回路２０７に入力されるとする。
【００４９】
デジタル電圧が入力された正規化回路２０７では、図４に示すように、デジタル電圧の値が最低値になる期間４０３のデジタル電圧の値を「０」に変換し、デジタル電圧の値が最高値になる期間４０４のデジタル電圧の値を「１」に変換する。そして、電圧変化４０６で表される正規化電圧が制御信号生成部１１３に出力される。なお、伝達効率特性４０２で表されるアナログ電圧の値の変化開始位置および変化終了位置は、伝達効率特性４０１で表されるアナログ電圧のそれらと同じであるので、伝達効率特性４０２で表されるアナログ電圧に対応する正規化電圧は、同様に電圧変化４０６のようになる。
【００５０】
次に、制御信号生成部１１３では、正規化回路２０７から入力された正規化電圧の値がしきい値（例えば０．５）に等しくなったことを検出する。そして、検出したことが確認されると、球面収差補正用モータ駆動部１２４に制御信号を出力して、球面収差補正用モータ１１１を停止させる。すると、球面収差補正用モータ１１１によって動かされる遮光物２０９、すなわちレンズ駆動ユニット１０７の位置が固定される。これにより、レンズ駆動ユニット１０７に収納されたコリメータレンズ１０８がレンズ初期位置に正確に配置される。本例では、しきい値を０．５としたがこれに限られるものではない。
【００５１】
以上説明したように、本発明の一実施形態では、フォトインタラプタの伝達効率が最高の状態においても、アナログ電圧信号が飽和しないように抵抗器Ｒ２０４の抵抗値を設定した。これにより、遮光物の移動に伴なうアナログ電圧の変化開始位置および変化終了位置をフォトインタラプタの伝達効率に依存しないようにすることができる。この結果、正規化電圧を一意にすることができる。そして、このような正規化電圧に基づいて遮光物の位置を検出しているので、フォトインタラプタの伝達効率のばらつきや温度変動があったとしても、遮光物の位置検出を精度良く安定して行うことができる、という効果を奏する。
【００５２】
＜他の実施形態例＞
次に、本発明の他の実施形態の例を、図５を参照して説明する。他の実施形態に係る光ディスクドライブ装置は、一実施形態に係る光ディスクドライブ装置１０１と比較して、２値化回路を備える点で異なる。他の実施形態に係る光ディスクドライブ装置において、一実施形態に係る光ディスクドライブ装置１０１との共通部分については同一符号を付して、説明を省略することにする。
【００５３】
他の実施形態に係る光ディスクドライブ装置を構成する位置検出装置は、一実施形態に係る位置検出装置の初期位置検出信号生成部１２６（図２を参照）の代わりに、初期位置検出信号生成部３０１を備える。
【００５４】
［１．位置検出装置の構成］
図５は、本発明の他の実施形態に係る位置検出装置の一部である初期位置検出信号生成部の構成を示すブロック図である。
他の実施形態に係る位置検出装置は、初期位置検出信号生成部３０１および制御信号生成部１１３よりなる。初期位置検出信号生成部３０１は、一実施形態に係る初期位置検出信号生成部１２６を構成する正規化回路２０７の後段に２値化回路２０８を備える。
【００５５】
２値化回路２０８は、正規化回路２０７から入力される正規化電圧（図４を参照）を、所定の閾値を境にハイまたはローの値に変換する。具体的には、正規化電圧の値が「０．５」以上ならば「１」に変換し、正規化電圧の値が「０．５」より小さいならば「０」に変換する処理を行う。このような変換がなされた正規化電圧（以下、「２値化電圧」という）は、制御信号生成部１１３に出力される。本例では、２値化電圧を示す信号が前述の初期位置検出信号に相当する。
【００５６】
制御信号生成部１１３は、２値化回路２０８から入力された２値化電圧の値が「０」から「１」あるいは「１」から「０」に変化したことを検出する。このとき、球面収差補正用モータ駆動部１２４に制御信号を出力して、球面収差補正用モータ１１１を停止させる。すると、球面収差補正用モータ１１１によって動かされる遮光物２０９、すなわちレンズ駆動ユニット１０７の位置が固定される。これにより、レンズ駆動ユニット１０７に収納されたコリメータレンズ１０８がレンズ初期位置に配置される。
【００５７】
以上説明したように、本発明の他の実施形態では、一実施形態と同様に、遮光物の移動に伴なうアナログ電圧の変化開始位置および変化終了位置をフォトインタラプタの伝達効率に依存しないようにすることができる。この結果、遮光物の検出に用いられる２値化電圧を一意にすることができる。これにより、フォトトインタラプタの伝達効率のばらつきや温度変動があったとしても、遮光物の位置検出を精度良く安定して行うことができる、という効果を奏する。
【００５８】
なお、本発明の各実施形態では、遮光物を検出するのにフォトインタラプタを用いたが、発光素子と受光素子が対になった光検出センサであればよく、フォトインタラプタの代替として例えばフォトリフレクタを用いてもよい。
【００５９】
また、本発明の各実施形態では、デジタル電圧を正規化して正規化電圧を取得したが、アナログ電圧を正規化して正規化電圧を得るような構成にしてもよい。
【００６０】
また、本発明の一実施形態では、正規化電圧の値がしきい値に等しくなった時に遮光物を検出するようにした。正規化電圧の値は遮光物の位置を示すものであるので、この正規化電流の値を利用すれば、遮光物の位置を測定することもできる。
【００６１】
また、本発明の一実施形態では、球面収差を補正する機構としてコリメータレンズをモータ等により動かすようにしたが、コリメータレンズ以外の他のレンズを動かして球面収差を補正する機構であっても、本発明を適用することができる。例えば、球面収差の補正にエキスパンダ駆動を利用した機構に本発明を適用する場合には、球面収差補正を行うためのビームエキスパンダを構成する凹レンズおよび／又は凸レンズの位置検出を行うように構成すればよい。
【００６２】
以上、本発明の各実施形態の例について説明したが、本発明は上記各実施形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含むことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６３】
１０１…光ディスクドライブ装置、１０２…半導体レーザ、１０３…回折格子、１０４…ビームスプリッタ、１０５…マルチレンズ、１０６…光検出器、１０７…レンズ駆動ユニット、１０８…コリメータレンズ、１０９…１／４波長板、１１０…対物レンズ、１１１…球面収差補正用モータ、１１２…アクチュエータ、１１３…制御信号生成部、１１４…フォーカス駆動部、１１５…トラック駆動部、１１６…情報再生部、１１７…スピンドルモータ駆動部、１１８…スピンドルモータ、１１９…光情報記録媒体、１２０…フォトインタラプタ、１２３…波形整形部、１２４…球面収差補正用モータ駆動部、１２５…集積化ユニット、１２６…初期位置検出信号生成部、２０３…発光ダイオード、２０５…フォトトランジスタ、２０６…Ａ／Ｄ変換回路、２０７…正規化回路、２０８…２値化回路、２０９…遮光物、３０１…初期位置検出信号生成部、４０１…伝達効率特性、４０２…伝達効率特性、４０３…期間、４０４…期間、４０５…期間、４０６…電圧変化、６０１…位置検出装置、６０２…伝達効率特性、６０３…伝達効率特性、Ｒ２０２…抵抗器、Ｒ２０４…抵抗器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズと、
前記レンズを収納するレンズ駆動ユニットと、
前記レンズ駆動ユニットを前記レンズの光軸方向に移動させるモータと、
球面収差補正を行うために前記モータを駆動させるモータ駆動部と、
光を発生する発光素子と、前記発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を有し、前記発光素子から前記受光素子に入射する光の量が、前記レンズ駆動ユニットの位置に応じて制限される光検出センサと、
前記受光素子と接続され、前記電流が流れる抵抗器と、
前記抵抗器にかかる電圧を正規化する正規化回路と、
前記正規化された電圧の値に基づいて、前記モータ駆動部に制御信号を送出して前記モータを停止させる制御信号生成部と、
を備える光ディスクドライブ装置。
【請求項２】
前記正規化された電圧を所定のしきい値を境に所定のハイまたはローの値に変換する２値化回路、をさらに備え、
前記制御信号生成部は、前記２値化回路から出力される値がハイからローあるいはローからハイに変化したことを検出し、前記モータ駆動部に前記制御信号を出力して前記モータを停止させる
請求項１記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項３】
前記抵抗器の抵抗値は、前記抵抗器にかかる電圧の値が飽和しない値に設定されている
請求項１または２に記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項４】
前記正規化回路の前段に、アナログ信号で表される電圧の値をデジタル信号で表される電圧の値に変換するＡ／Ｄ変換回路、をさらに備える
請求項１〜３のいずれかに記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項５】
前記光検出センサはフォトインタラプタである
請求項１〜４のいずれかに記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項６】
前記光検出センサはフォトリフレクタである
請求項１〜４のいずれかに記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項７】
光を発生する発光素子と、前記発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を備える光検出センサと、
前記受光素子と接続され、前記電流が流れる抵抗器と、
前記抵抗器にかかる電圧を正規化する正規化回路と、
前記正規化された電圧の値に基いて、前記発光素子と前記受光素子の間に配置された遮光物の位置を検出する位置検出部と、
を備える位置検出装置。
【請求項１】
レンズと、
前記レンズを収納するレンズ駆動ユニットと、
前記レンズ駆動ユニットを前記レンズの光軸方向に移動させるモータと、
球面収差補正を行うために前記モータを駆動させるモータ駆動部と、
光を発生する発光素子と、前記発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を有し、前記発光素子から前記受光素子に入射する光の量が、前記レンズ駆動ユニットの位置に応じて制限される光検出センサと、
前記受光素子と接続され、前記電流が流れる抵抗器と、
前記抵抗器にかかる電圧を正規化する正規化回路と、
前記正規化された電圧の値に基づいて、前記モータ駆動部に制御信号を送出して前記モータを停止させる制御信号生成部と、
を備える光ディスクドライブ装置。
【請求項２】
前記正規化された電圧を所定のしきい値を境に所定のハイまたはローの値に変換する２値化回路、をさらに備え、
前記制御信号生成部は、前記２値化回路から出力される値がハイからローあるいはローからハイに変化したことを検出し、前記モータ駆動部に前記制御信号を出力して前記モータを停止させる
請求項１記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項３】
前記抵抗器の抵抗値は、前記抵抗器にかかる電圧の値が飽和しない値に設定されている
請求項１または２に記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項４】
前記正規化回路の前段に、アナログ信号で表される電圧の値をデジタル信号で表される電圧の値に変換するＡ／Ｄ変換回路、をさらに備える
請求項１〜３のいずれかに記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項５】
前記光検出センサはフォトインタラプタである
請求項１〜４のいずれかに記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項６】
前記光検出センサはフォトリフレクタである
請求項１〜４のいずれかに記載の光ディスクドライブ装置。
【請求項７】
光を発生する発光素子と、前記発光素子から入射する光の量に応じた電流を出力する受光素子を備える光検出センサと、
前記受光素子と接続され、前記電流が流れる抵抗器と、
前記抵抗器にかかる電圧を正規化する正規化回路と、
前記正規化された電圧の値に基いて、前記発光素子と前記受光素子の間に配置された遮光物の位置を検出する位置検出部と、
を備える位置検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２２２０９７（Ｐ２０１１−２２２０９７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９１８０９（Ｐ２０１０−９１８０９）
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]