JP2628298B2 - 光学ヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ディスク装置等に使用される光学ヘッド
に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、光ディスク装置等に使用される光学ヘッド
で、情報トラックを正確にトレースするためのトラッキ
ングをフォーカス・レンズのディスク・ラジアル方向の
移動により方式の光学ヘッドにおいて、前記フォーカス
・レンズの両脇で、トラックにたいして線対称の位置に
一対の光検出器を配置して、フォーカス・レンズに入射
するビームのレンズ枠に当たる部分の光量を検出するこ
とにより、前記フォーカス・レンズのディスク・ラジア
ル方向の移動量に比例した電圧を発生させて、プッシュ
・プル法により検出したトラック・エラー信号中のDCオ
フセットを減算して、トラック追随精度を高めたもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、光ディスク装置の光ヘッドでは、情報トラック
に読取ビームを正確に追随させるために、３ビーム法や
プッシュ・プル法といったトラック・エラー検出法を用
いて得られたトラック・エラー信号を基に、カルバノミ
ラーもしくはフォーカス・レンズを駆動して、トラック
・エラーを補正していた。

トラックエラー信号を得るにあたり、再生専用の位相
型ディスクでは、上記２つの検出法の他にも方式は存在
するが、書き込み可能型ディスクでは、今のところ上記
２方法しか使用の可能性がない。

３ビーム法は、情報読取用のメイン・ビームをはさん
で、トラック・タンジェンシャル方向に一対のサブ・ビ
ームを配し、トラック・エラーによりサブ・ビームの反
射光量が不均等になるので、サブ・ビームの各々に対応
する光検出器の差動出力をとれば、トラック・エラー信
号が得られるという原理に基づくものである。

また、プッシュ・プル法は１本のビームのトラックに
よる回析パターンが、トラック・エラーに応じてフォー
カス・レンズの光軸に対して非対称となるので、これを
２分割の光検出器により検出し、その差動出力をとれ
ば、トラック・エラー信号を得ることができるという原
理に基づくものである。

〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕

しかし、３ビーム法は、ビーム分割用の回折格子が必
要で、しかもビームを分割するために、書込み可能型デ
ィスク装置に使用するには大きなレーザーパワーが必要
になるという欠点を有していた。この点で、１ビームを
用いるプッシュ・プル法は簡単かつ書き込み可能型ディ
スクにも適した方法であるが、トラッキングを行った場
合、第１図に示すようにトラックエラー検出用光検出器
の中心軸Ｃと光検出器に入射するビームの中心軸Ｂがず
れるので、トラックエラーが０の場合でもトラックエラ
ー検出用光検出器10aと10bに当たる光量が等しくなら
ず、トラック・エラーを正しく検出できなくなり、トラ
ック追随精度が低下するという問題が生じていた。しか
も前記オフセットは、トラッキングの範囲に比例して大
きくなるので、トラック・ジャンプができるトラック数
も制限されてしまう不都合も生じる。これに対し、特開
昭57−94942に記載された公知となっている技術では、
カルバノ・ミラーの角度検出によって発生させた電圧で
RF信号の減算を行い、トラッキング・エラー信号に生じ
ているオフセットにより生ずるトラックずれのRF信号に
対する影響を小さくしている。しかち、フォーカス・レ
ンズの駆動によりトラッキングを行う方式の光学ヘッド
では、プッシュ・プル法によるトラック・エラー信号に
対するフォーカス・レンズのディスク・ラジアル方向の
移動の影響を除去する方法は提案されていない。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、トラッキングをフォーカス・
レンズの駆動により行い、かつトラック・エラー検出が
１ビームで行え、しかもそのトラック・エラー信号にフ
ォーカス・レンズの移動による影響が現われないような
光学ヘッドを提案せんとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために、本発明の光学ヘッドに
おいては、トラック・エラー信号のオフセット量がフォ
ーカス・レンズのディスク・ラジアル方向の移動量に比
例することに着目し、このフォーカス・レンズの移動量
をフォーカス・レンズの外周部における平行光束による
光量のアンバランスで検出しトラック・エラー信号を補
償している。すなわち、本発明の光学ヘッドは、光記録
媒体上の情報トラックをトラッキングしながら情報の記
録あるいは再生の少なくともいずれかを行い、平行光束
を情報トラックに集光するフォーカス・レンズと、この
フォーカス・レンズを動かし、トラッキングの微調整を
行うトラッキング手段と、光記録媒体からの反射光をフ
ォーカス・レンズを介して受光する受光手段と、フォー
カス・レンズの外周部の光量を検出する検出手段と、受
光手段における反射光によって求められた制御量に対し
検出手段において検出された光量のアンバランスを補償
してトラッキング手段を制御する制御手段とを有してい
る。

光量のアンバランスは、例えば、フォーカス・レンズ
の両わきのトラックに対して対称の位置に一対の光検出
器を配置して、フォーカス・レンズに入射する平行光束
のフォーカス・レンズ枠に当たる部分の光量を検出する
ことにより判断できる。そして、受光手段における反射
光の受光位置ずれに基づき発生したトラック・エラー信
号を、一対の光検出器で検出された差分による信号で補
償すれば、トラック・エラー信号のオフセットを除去で
きる。

〔作用〕 上記のように構成された光学ヘッドにおいては、フォ
ーカス・レンズがトラックに追随してディスク・ラジア
ル方向に移動して、トラック・エラー検出用光検出器の
中心軸と前記光検出器へ入射するビームの中心軸がずれ
てしまい、トラック・エラーが０でもトラック・エラー
信号が０にならない状態が生じても、フォーカス・レン
ズ位置検出回路でフォーカス・レンズの移動量に比例し
て発生している電圧をトラック・エラー信号から減算し
てやることによりトラック・エラー信号を補正すること
ができて、フォーカス・レンズ・アクチュエーターへは
正しい電圧を出力することができるので、トラック追随
精度が向上するのである。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面にもとずいて説明する。
第１図は本発明の光学系全体を示した図であり、フォー
カス・レンズがトラックに追随してディスク・ラジアル
方向に移動した為に、フォーカス・レンズの光軸Ｂとト
ラック・エラー検出用光検出器の中心軸Ｃがずれている
状態を示している。レーザー光源１から射出したビーム
はコリメート・レンズ２及びプリズム３によりコリメー
トとビーム整形を施された後、フォーカス・レンズ８に
よりディスク９上に集光される。ディスク９により反射
されたビームは最びプリズム３を通りハーム・ビーム・
スプリッター４によりトラック・エラー検出用光検出器
10aと10bに入射してトラック・エラー信号と、場合によ
ってはRF信号も同時に検出される。すなわち、本例で
は、トラック・エラー検出用光検出器10a、10bをトラッ
ク・エラー検出部とするトラック・エラー信号発生手段
が構成されており、これらの検出器は、ディスク９の表
面で反射してフォーカスレンズ８を通ってくる読み取り
ビームの反射光を受光する。ここで、トラック・エラー
検出用光検出器10a、10bの中心軸Ｃ（トラック・エラー
検出部の受光基準位置）と反射光の受光位置との間に発
生しているずれは、トラック・エラー検出用光検出器10
a、10bにおけるそれぞれの受光量の差として検出される
ので、トラック・エラー信号を検出できる。但し、トラ
ック・エラー信号には、真のトラック・エラー分に加え
て、平行ビームとフォーカス・レンズとの相対移動量分
が誤差として含まれていることから、本例では、以下の
ようにして、トラック・エラー信号を補正している。

第２図は本発明の光学ヘッドのフォーカス・レンズ周
辺の部分断面図である。第２において、フォーカス・レ
ンズ３の両わきでトラックに対して対称の位置に１対の
光検出器1aと1bを取り付ける。この場合、前記光検出器
のディスク・ラジアル方向の幅は、フォーカス・レンズ
の半径と入射光束の幅の1/2の差以上とすべきである。
なぜなら、これよりも小さすぎると前記光検出器に当た
る光量に変動がなくなるからである。フォーカス・レン
ズの光軸とプリズムの光軸が一致している場合は第２図
の実線のようにビームが入射する。フォーカス・レンズ
３がトラックに追随してディスク・ラジアル方向に移動
すると第２図の点線に示すような状態で光束が入射する
ようなるので２つの光検出器1aと1bに当たる光量にアン
バランスが生じる。しかも、このアンバランスはフォー
カス・レンズの移動量に比例する。また、第４図は本発
明を実施する回路構成のブロック図である。第４図にお
いてレンズ位置検出用光検出器からの信号は、差動増幅
回路2aを備える第１の回路手段によって、フォーカス・
レンズ移動量に比例した信号として、差動増幅回路３を
備える第２の回路手段に出力される。

この第２の回路手段では、差動増幅回路2aからの出力
を適当な倍率で増幅もしくは減衰させて、トラック・エ
ラー信号のオフセットに等しくし、差動増幅回路2aの出
力を差動増幅回路2bの出力（トラック・エラー電圧）か
ら減算することにより、正しいトラック・エラー電圧を
得ている。すなわち、差動増幅回路３での減算処理によ
って、みかけ上のトラック・エラー信号からこの信号に
おけるフォーカス・レンズの移動量分を除去している。
しかも、かかる減算処理は、差動増幅回路2a、2bからの
出力を入力信号とする差動増幅回路３で行なわれるの
で、トラック・エラー信号への補正は、連続的に行なわ
れる。それ故、補正後のトラック・エラー信号（差動増
幅回路３からの出力信号）に基づいて、フォーカス・レ
ンズ・アクチュエータ電圧をつくり出せば、フォーカス
・レンズを正しくトラックに追随させることができる。

第３図は、フォーカス・レンズの両わきで、トラック
に対して対称な位置に反射ミラーを設け、一対の光検出
器はフォーカス・レンズ枠から少しはなして前記反射ミ
ラーにより反射された入射光束を受光できる位置に配置
した例である。前記反射ミラーは蒸着等で非常に軽く製
作できるのでフォーカス・レンズ・アクチュエーターに
かかる負担は第２図の方式よりも小さくできる。ただ
し、この場合も前記反射ミラーのディスク・ラジアル方
向の幅を適当な値としなければならないのは、先の第２
図の例で述べたのと同様である。さらに、この場合は光
検出器1a、1bの光軸光の幅は、フォーカス・レンズの光
軸方向の移動の影響を受けない様に十分大きなものとす
る必要がある。

〔発明の効果〕

本発明は以上に説明したように、フォーカス・レンズ
の外周部の光量を検出しトラック・エラー信号を補償す
るといった簡単な構成の光学系および制御系を用いて、
フォーカス・レンズによってトラックを追従するタイプ
の光学ヘッドのトラッキング精度を著しく高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる光学ヘッドの全体図。第２図
と第３図は本発明にかかる光学ヘッドのフォーカス・レ
ンズ周辺の部分断面図、第４図は本発明にかかる回路の
ブロック図である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光記録媒体上の情報トラックをトラッキン
   グしながら情報の記録あるいは再生の少なくともいずれ
   かを行う光学ヘッドにおいて、 平行光束を前記情報トラックに集光するフォーカス・レ
   ンズと、 このフォーカス・レンズを動かし、前記トラッキングの
   微調整を行うトラッキング手段と、 前記光記録媒体からの反射光を前記フォーカス・レンズ
   を介して受光する受光手段と、 前記フォーカス・レンズの外周部の光量を検出する検出
   手段と、 前記受光手段における前記反射光によって求められた制
   御量に対し前記検出手段において検出された前記光量の
   アンバランスを補償して前記トラッキング手段を制御す
   る制御手段とを有することを特徴とする光学ヘッド。
2. 【請求項２】前記検出手段は、前記フォーカス・レンズ
   の両わきの前記情報トラックに対し対称の位置に取り付
   けられた一対の光検出器を有し、それぞれの前記光検出
   器は前記情報トラックに対し垂直な方向に前記フォーカ
   ス・レンズの半径と前記平行光束の半径の差以上の幅を
   備えてい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. 【請求項３】前記検出手段は、前記フォーカス・レンズ
   の両わきに前記情報トラックに対し対称な位置に取り付
   けられた一対の反射ミラーと、これらの反射ミラーによ
   り反射された光を受光できる位置に前記フォーカス・レ
   ンズから離れて配置された一対の光検出器とを有するこ
   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。