JPS63214925A - 光学ヘツド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔ｔｌｌ上上利用分野〕 本発明は、光学式記録再生ｒ４置に関するものである。

〔従来の技術〕

光学式記録再生装虹に勿いて情報はディスク上にサブミ
クロンオーダーのピットとして記録される。この情報を
記録、あるいは、記録された情報を再生ずるためには、
光ビームを微小なスポットに絞り込み、゛そのスポット
をディスク面上の所定の位みＹに高いｆ＋７１１ＩＬ′
で追従制御する必要がある。この追従制御は次の要素で
構成される。１）誤差検出器、２）対物レンズ駆動装置
。３）制御回路。

１）の誤差検出はディスク面からの戻口１光を用いて行
なわれ、焦点誤差検出では臨界角法、非点収差法、ナイ
フェツジ法などが、また、トラック誤差検出では、３ビ
ーム法、プッシュプル法などが用いられる。特に記録を
行なう場合、レーザの出射光出力を大きくする必要があ
るため、トラック誤差検出ではプッシュプル法が多（用
いられる。

プッシュプル法は第４図（ａ）に示すように、ディスク
面からの反射光が、通常、微小な溝の形でディスク記録
面に形成されたトラックにより回折され、強度分布を生
じることを利用し、トラック誤差を検出している。

追従制御は、誤差検出器によって検出された誤差を電気
信号に変換し、３）のＭ（８回路を用いて１％９幅、位
相補償等を行ない、２）の対物レンズ駆動装置を用いて
対物レンズをフォーカス方向トラック誤差の二次元駆動
することにより行なう。

この追従制御法の中で前記のプッシュプル法を用いると
、次のような問題を生ずる。

すなわち、第４図（ｂ）に示すように、対物レンズがシ
フトした状態でトラック追従を行なう場合、トラック誤
差検出センサ２４上でスポットの像が移動してしまい、
たとえトラック上にスポットがあっても誤差信号を出力
することになる。

この問題に対して、次のような解決法が提案されている
。一つは、トラック誤着検出センナを対物レンズと共に
駆動し、対物レンズがシフトしても、トラック誤差検出
セフす上でスポットの像が移動しないようにする方法で
ある。この例を第５図に示す、この場合、対物−レンズ
駆動装置は、トラック誤着検出センナではな（、ビーム
の方向を変える全反射鏡３６を対物し／ズ３と共に駆動
しているが、当然のことながら、対物レンズ駆動装置の
可動部質量が増大するため駆動部の設計が難しくなる。

２つめは、何らかの方法で対物レンズのシフ）ｆｆＬを
測定し、対物レンズのシフト量に対して発生する誤着信
号を補償するという方法である。この場合、従来の対物
レンズ駆動装置はトラック方向変位検出器を持たないた
め、対物レンズ駆’ｌ！ｌＪ装置に対する入力信号を対
物レンズ駆５ｔａｒｔと同じ特性を持つ電気回路（等価
フィルタと呼ぶ）に人力し、その出力から対物レンズの
シフト量を推定する。この方法では等価フィルタの正確
さが問題になり、また、外米振動等、対物レンズが駆動
信号以外で動く時、対物レンズシフト量の推定に誤差を
生じ、前記の補償効果は期待できない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これに対し、本発明は比較的簡単な検出器及び処理回路
を用い対物レンズシフト量を直ｔｅａ出し、正確なトラ
ック追従制御に役立てようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の光学ヘッドは ａ）　光記録ディスクに対して、フォーカシング、トラ
ッキングの二次元方向に対物レンズを追従制御する光学
ヘッドにおいて、 ｂ）　前記対物レンズを含み、光反射面を設けた可動体
と、 Ｃ）　該可動体を二次元駆動する対物レンズ駆動手段と
、 ｄ）　前記反射面に対向して設近され、発光素子と受光
素子を近接して持つ検出器とから構成され、 ｅ）　該検出器を用いてｎｉ記記動動体トラッキング方
向変位を検出するととを特徴とする。

〔実施例〕

第１図（ａ）に本発明の一実施例の平面図である。

本実施桝における対物レンズ駆動装置は軸７に対して回
転によりトラッキングを行い、軸方向の慴動によりフォ
ーカシングを行う形式のものである６反射面２は円筒形
の可動体６の外周面に設けられ、検出器１は反射面２の
回転変位を検出する。ｍ１図（ｂ）は第１図（ａ）にお
けるＡ−Ａ断面図である。可動体６は磁石５、ヨーク４
によリ（Ｉ″Ｉ！成される磁気回路の磁気ギャップ内に
配置されたコイル８により駆動される。

第２図に本発明で用いる検出器１と、その出力に対する
前置増幅器の概略図を示す。検出器１は発光部と受光部
を持ち、本実施例では前者を発光ダイオード１２、後者
をフォトトランジスタ１３として構成した。発光部と受
光部の構成は種々なものが考えられ、別に豆ｆｆ１球と
光電管であってもかまわないが、前記の組み合わせのも
のは１のパブケージの中に組み込まれたものが反射型フ
ォトインタラプタとして市販されており、かなり小さな
物もあるため利用することができる。ｎ１置増幅器は演
算増幅器１７を用いた電流電圧変換回路として構成した
。本実施例においては、発光ダイオード１２からの出射
光１５は、反射面２により反射され、反射光１Ｇがフォ
トトランジスタ１３に人ｎ（する。フォトトランジスタ
１８からの出力［流１．は電流電圧変換され、出力電圧
Ｖ、となる。出力Ｖ、は、第２図中Ｘおよびｙで示ず検
出器ｌと反射面２との相対的位置関係により変化する。

その関係を第３図（ａ）および（ｂ）に示す。第３図（
ａ）は、第２図中で示したＸ方向変位と検出器出力Ｖ、
との関係である。図中Ｘ。

は、反射面の端部が検出器のほぼ中央にある時でこの点
近傍で反射面変位−Ｘと検出器出力Ｖ、とは線形とみな
ずことができる。第３図（ｂ−）は、第２図中で示した
ｙ方向変位と検出器出力Ｖ、との関係である。ｙが０の
時は反射面と検出器が密行した伏歯であり、反射面が離
れてゆくに従い出力Ｖ、は増加するが、ある所で極大点
を持った後、減少に向かう。増加時も、減少時も、適当
な位置（ｙｒｓＶａ）を選んでやれば検出器出力Ｖゆは
変位ｙに対してその点近傍で線形とみなすことができる
。

このような検出器を第１図で示したように対物レンズ駆
動ｇｆｆｌに対して配置することにより、対物レンズの
トラッキング方向変位を検出することができる。

第６図に第２の実施例として前記検出器を２つ用い、そ
の出力が相補的となるようにＬ！ｔｆ！ｌ、２つの検出
器出力の差を１■ることにより、より正確な位置検出を
行なった例を示す、ｍａ図に示す配置では、可動体６の
軸７に対する回転変位により検出器１ａとｌｂの出力は
、片方が増大する時、もう片方は減少する。その出力の
差を取ることにより変位を検出することができる。第７
図に検出回路例を示す。一般に差動検出することにより
、？′［を源電圧の変動、周囲温度変化による発光効率
、受光感度の変化によるゆらぎ、外来光の影響、差動段
までのノイズ誘導等、２つの検出器に対して同相で発生
するゆらぎの影響を排除することができる。

さて、対物レンズの位置検出は前述のように、プッシュ
プル法を用いた場合に発生ずるトラック追従誤差に対し
て、その対策のために必要であるが、それのみならず、
光学ヘッド全体を移動させる際の制御や、対物レンズ駆
動の安定化にも利用することができる。ここで言う光学
ヘッドとは、光学式記録再生装置に用いられ、ディスク
面上にレーザビームを集光させる光学手段を持つものを
意味する。前述のように、プッシュプル法特打の誤差は
対物レンズのシフトによって発生ずるのであるから、対
物レンズのシフト量がＯとなるように光学ヘッドを移動
させればよい。この際、対物レンズのトラック方向変位
の検出はａ川である。

また、対物レンズの駆動の安定化のためには、速度フィ
ードバックという手法があるが、これも対物レンズの位
置検出により可能となる。そしてこの事はフォーカシン
グに対しても同じく有用である。ここで、２つの検出器
を用いた第６図に示した検出法を応用して、フォーカシ
ングとトラッキング両方向の変位検出を行なう例を第８
図に示す。第８図はｍ６図中矢視ｎ方自から見た図であ
る。図中ｆ方向はフォーカシング方向、Ｌ方向はトラッ
キング方向である。図示のように反射面形伏を略台形と
なすことにより、検出器１ａおよび１ｂの出力はトラッ
キング方向変位に対しては片方が増大する時、他方は減
少するが、フォーカシング方向変位に対しては両方とも
同様の変化をする。したがって検出器１ａおよびｌｂの
出力に対して、駆動をとることによりトラッキング方向
変位を、和信号によりフォーカシング方向変位を検出す
ることができる。２１Ｙ９図に本実施例の処理回路例を
示す。演算増幅：：■を用いた差動増幅器出カシ１とし
てトラッキング方向変位を、加算出力Ｖ、としてフォー
カシング方向変位を、それぞれ検出することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば対物レンズアクチュ
エークの変位を検出することにより、より正確かつ安定
なフォーカス、トラック追従制御が可能になるという効
果をイ「する。

【図面の簡単な説明】

第１　Ｅｌ　（ａ　）は本発明の光学ヘッドのｍｌの実
施例を示す平面図 第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ断面図第２図は本
発明において用いる検出器の概略図第３図（８Ｌ）はｆ
ｌＴ２図の検出器のＸ方向の特性図 第３図（ｂ）は第２図の検出器のｙ方向の特性図 ｍ　４　図（ａ　）はプッシュプル法におけるレンズシ
フトがない時の信号状態を示す概略図第４図（ｂ）はプ
フ／ニブル法におけるレンズシフトがある時の信号状態
を示す概略図第５図は従来の光学ヘッドを示す斜視図第
６図は本発明の第２の実施例を示す平面図第７図はＩＴ
Ｏ図の実施例に対する処理回路図第８図は本発明の第３
の実施例の主要部側面図第９図は第８図の実施例に対す
る処理回路図１．１　ａ、ｌ　ｂ・・・検出器 ２．２ａ・・・反射面 ３・・・対物レンズ ４・・・ヨーク ５・・・磁石 ０・・・可動体 ７・・・仙 １２・・・発光ダイオード １３・・・フォトトランジスタ １５・・・出射光 １Ｇ・・・反射光 １７．１７ａ、１７ｂ、１８．１９−・・演算増幅器 ２１・・・光ディスク ２２・・・ビームスプリッタ ２３・・・平行光源 ２４・・・トラック誤差検出センナ ３Ｉ・・・対物レンズ支持バネ ３２・・・フォーカシングコイル ３３・・・フォーカシング駆動磁気回路３４・・・トラ
ッキングコイル ３５・・・トラッキング駆動磁気回路 ３θ・・・全反射鏡 以　　上 出願人　　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　最　上　　務　他１名第１１　（２） 第３　）Ｆ）　　Ｃｂ） 第７図 ＩｃＬ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ａ）光記録ディスクに対して、フォーカシングト
   ラッキングの二次元方向に対物レンズを追従制御する光
   学ヘッドにおいて、 ｂ）前記対物レンズを含み、光反射面を設けた可動体、 ｃ）該可動体を二次元駆動する対物レンズ駆動手段、 ｄ）前記反射面に対向して設置され、発光素子と受光素
   子を近接して持つ検出器より構成され、 ｅ）該検出器を用いて前記可動体のトラッキング方向変
   位を検出することを特徴とする光学ヘッド
2. （２）前記検出器を２個持ち、前記２個の検出器の出力
   が前記可動体のトラッキング方向変位に対して略相補的
   となるように設置し、前記２個の検出器の出力を用いて
   、前記可動体のトラッキング方向変位を差動検出するこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の光学ヘッ
   ド
3. （３）前記反射面の形状を略台形となし、前記２個の検
   出器の出力の和信号を用いてフォーカシング方向の変位
   を検出することを特徴とする、特許請求の範囲第２項記
   載の光学ヘッド