JP2629456B2 - 対物レンズ位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光学的に情報の再
生、あるいは記録再生を行なう光記録再生装置における
対物レンズ位置検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光ディスク装置は、非接触で情報記録媒
体に同心円状、あるいは渦巻状に信号を記録もしくは再
生するため、トラッキングサ−ボを必要とする。このト
ラッキングサ−ボセンサ方式については種々の方式が提
案されているが、信号ピットまたは案内溝からの回折光
を利用した方式としてプッシュプル法と呼ばれるものが
ある。

【０００３】図５を用いてプッシュプル法によるトラッ
キングセンサ方式の原理を説明する。図５（ａ）におい
て、情報記録媒体１は、対物レンズ３側の面の中央部に
案内溝２を有している。対物レンズ３は、案内溝２の中
心に集光スポット４を形成する。凸レンズ５は、対物レ
ンズ３の情報記録媒体１とは反対側に平行配置されてい
る。

【０００４】２分割光検知器６は、２つの受光面６ａ，
６ｂによって構成され、かつ凸レンズ５の反対側に配置
されている。差動増幅器７は、２分割光検知器６の２つ
の受光面６ａ，６ｂにそれぞれ接続された入力端子＋，
−を有し、受光面６ａ，６ｂからの出力に基づいてトラ
ッキングエラ−信号ＴＳを発生する。

【０００５】集光スポット４は、案内溝２の両縁によっ
て回折を受けると回折光分布８、９を生じ、また２分割
光検知器６の面上に投影されて回折光分布１０、１１を
生じる。対物レンズ３が案内溝２の中心位置にある場合
には、上述した回折光分布８、９に従って回折光分布１
０，１１の強度は等しくなり、差動増幅器７の出力ＴＳ
は零となる。

【０００６】ところが、情報記録媒体１の偏心等によっ
て対物レンズ３と案内溝２との相対的な位置関係がずれ
た場合には、回折光分布８，９が均等で無くなることか
ら、差動増幅器７の出力ＴＳは正、または負となる。し
たがって、この出力ＴＳを零とするようにサ−ボ動作が
行われ、対物レンズ３は図に示すＸ方向に並進変位す
る。

【０００７】次に、プッシュプル法の問題点を説明す
る。図５（ｂ）は、対物レンズ３の中立点に対し、案内
溝２および対物レンズ３が距離ｄだけ変位した状態を示
す図である。この状態では集光スポット４が案内溝２の
中心にあるにもかかわらず、２分割光検知器６の面上に
おいて、投影された回折光分布１０、１１が２つの受光
面６ａ，６ｂに対して均等に入射しなくなり、結果的に
差動増幅器７の出力ＴＳは零にならなくなる。すなわ
ち、トラッキングオフセットを生じた状態となる。

【０００８】図５（ｃ）は、対物レンズ３の変位ｄに対
するトラッキングエラ−信号ＴＳを示す図であり、変位
ｄが大きくなるに従ってトラッキングオフセット量も大
きくなっていく。

【０００９】以上のように、プッシュプル法は回折光を
利用した簡単な方式であるが、対物レンズ３のトラッキ
ング方向の変位によってトラッキングエラ−信号にオフ
セットが生じ、このためにトラッキング方向の可動範囲
が広くとれないという欠点があった。

【００１０】このような欠点を改善するものとして従
来、例えば特開昭６１−１９８４３６号公報に示された
対物レンズ位置検出装置があった。

【００１１】この従来の対物レンズ位置検出装置を図６
ないし図８を用いて説明する。図６は、従来の対物レン
ズ位置検出装置の構成を示す図で、半導体レ−ザなどの
光源１２からの出射光束は、コリメ−タレンズ１３によ
って平行光束にされる。このコリメ−タレンズ１３の出
射光束１４は、第１のビ−ムスプリッタ１９を透過して
第２のビ−ムスプリッタ１５で分割され、この分割され
た光束１６は対物レンズ１７を透過して情報記録媒体１
８で反射され、光路を逆行し第１のビ−ムスプリッタ１
９で反射されて２つの受光面２０ａ，２０ｂを有するト
ラッキングエラ−検出用２分割光検知器２０に入射す
る。

【００１２】差動増幅器２１は、トラッキングエラ−検
出用２分割光検知器２０に接続され、その２つの受光面
２０ａ，２０ｂからの出力に基づいてトラッキングエラ
−信号ＴＳを発生する。

【００１３】第２のビ−ムスプリッタ１５を透過した他
方の光束２２は、ミラ−２３で反射され、対物レンズ１
７を保持する可動ホルダ２４に設けられたスリット２５
を透過し、２つの受光面２６ａ，２６ｂを有する対物レ
ンズ位置検出用２分割光検知器２６によって受光され
る。差動増幅器２７は、対物レンズ位置検出用２分割光
検知器２６に接続され、その２つの受光面２６ａ，２６
ｂからの出力に基づいて対物レンズ位置検出信号ＬＰＳ
を発生する。

【００１４】差動増幅器２８は、差動増幅器２１および
２７に接続され、それぞれの差動増幅器２１、２７から
得られたトラッキングエラ−信号ＴＳ，対物レンズ位置
検出信号ＬＰＳによって補正されたトラッキングエラ−
信号Ｃ−ＴＳを発生する。

【００１５】次に、この従来の対物レンズ位置検出装置
の動作について説明する。図７は、この従来例の対物レ
ンズ位置検出信号ＬＰＳを検出するための要部を示す斜
視図である。対物レンズ１７を保持する可動ホルダ２４
は、シャフト２９を中心として図中に矢印で示した方向
に回動することによってトラッキング動作を行う。可動
ホルダ２４に設けられたスリット２５は、トラッキング
動作に連動して移動するため、スリット２５を通過した
光束２２ａを対物レンズ位置検出用２分割光検知器２６
で受光してその差動出力を取ることにより、図８（ｂ）
に示す検出特性でもって対物レンズ位置検出信号ＬＰＳ
を得ることができる。

【００１６】なお、通常のプッシュプル法によるトラッ
キングエラ−信号ＴＳは、図６の差動増幅器２１の出力
として得られ、図８（ａ）に示すように対物レンズ１７
の変位ｄに対してトラッキングオフセットを生じた波形
となる。これら２つの信号を図６に示す差動増幅器２８
で演算することにより、図８（ｃ）に示すように対物レ
ンズ１７のトラッキング方向の変位にかかわらず、常に
トラッキングオフセットの無い補正されたトラッキング
エラ−信号Ｃ−ＴＳを得ることができ、このためトラッ
キング方向の可動範囲を広くとることが可能となる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来の対物レンズ位置
検出装置では、対物レンズ１７およびスリット２５へ入
射する光束を第２のビ−ムスプリッタ１５で分割する構
成としているため、対物レンズ１７へ入射する光束の光
量が減少し、これを防ぐために光出力の大きい高価な光
源が必要であった。また、第２のビ−ムスプリッタ１５
で分割した光束をスリット２５へ導く必要があり、装置
の小型化が難しい等の課題があった。この発明は、上記
のような課題を解決するためになされたもので、簡単な
構成でしかも信頼性の高い小型の対物レンズ位置検出装
置を得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明による対物レンズ
位置検出装置は、光ビームを集光して記録媒体上に微小
光スポットを形成する対物レンズを保持し、トラッキン
グ信号で制御されて上記対物レンズの位置を変位させる
可動ホルダと、上記可動ホルダに保持され、頂角をなす
２つの反射面が上記記憶媒体とは反対側を向き、入射さ
れた光束をトッラキング制御方向へ２分して反射させる
分光手段と、上記分光手段の頂角に正対して配置され、
上記対物レンズの光軸に平行な光束を分光手段に入射す
る光源と、上記分光手段で２分された光束のうち少なく
ともいずれか一方の光束を受光する光検知器とを備えて
構成されることを特徴とする。

【００１９】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図を用い
て説明する。図１はこの実施例の斜視図、図２は図１II
−II線に矢視断面図であり、図中の１２〜１４，１６〜
２１，２７，２８は従来例の図７および図８に示したも
のと同一である。

【００２０】３０はコリメ−タレンズ１３によって変換
された平行光束１４を対物レンズ１７に導くためのもの
である。３１は可動ホルダで中央部に軸受部３２を有
し、この軸受部３２の軸心から所定距離偏心した位置に
対物レンズ１７を保持している。この可動ホルダ３１に
は、トラッキング制御用コイル３３ａ，３３ｂおよび焦
点制御用コイル３４が設けられており、トラッキング制
御用コイル３３ａ，３３ｂに制御電流を供給し、図示し
ていない磁気回路との電磁作用によって可動ホルダ３１
が軸受部３２の軸心を中心とし矢印Ｔ方向に回動し、対
物レンズ１７のトラック制御を行うように構成されてい
る。

【００２１】また、焦点制御用コイル３４に制御電流を
供給し図示していない磁気回路との電磁作用によって軸
受部３２の軸線に沿って可動ホルダ３１が矢印Ｆ方向に
変位し、対物レンズ１７の焦点制御を行うように構成さ
れている。

【００２２】１０１は分光手段である分岐用三角プリズ
ムで、可動ホルダ３１に軸受部３２の軸心より所定距離
偏心した位置に設けられており、この分岐用三角プリズ
ム１０１は、９０度の頂角を有する２面が反射面となっ
ており、この２つの反射面の稜が情報記録媒体１８面側
とは逆方向を向いており、かつ、２つの反射面がトラッ
キング制御方向（矢印Ｔ方向）にならぶように配設され
ている。

【００２３】１０２は光源で、分岐用三角プリズム１０
１の稜に正対する位置にもうけられており、可動ホルダ
３１がトラッキング制御方向の中立点にあるときに光源
１０２から出射された光束１０４が分岐用三角プリズム
１０１の稜線を中心としてその光束断面が対称に２分割
されるように構成されている。１０３ａ，１０３ｂは、
第１、第２の対物レンズ位置検出用光検知器で、光源１
０２から出射され、分岐用三角プリズム１０１によって
２分された光束１０５、１０６を各別に受光する位置に
配置されている。

【００２４】次に、図２を用いて動作について説明す
る。図２（ａ）は、対物レンズ１７がトラッキング制御
動作方向の中立点にある場合の分岐用三角プリズム１０
１，光源１０２および対物レンズ位置検出用光検知器１
０３ａ，１０３ｂの位置関係を示しており、図２（ｂ）
は、対物レンズ１７のトラッキング制御動作にともな
い、分岐用三角プリズム１０１がｄだけ変位した場合の
分岐用三角プリズム１０１，光源１０２および対物レン
ズ位置検出用光検知器１０３ａ，１０３ｂの位置関係を
示している。

【００２５】なお、図１に示されているように、対物レ
ンズ位置検出用光検知器１０３ａ，１０３ｂの出力は差
動増幅器２７に入力されており、図２（ａ）に示すよう
に、対物レンズ１７が中立点にある場合には、光源１０
２から出射した光束１０４は分岐用三角プリズム１０１
で均等に２分割され、対物レンズ位置検出用光検知器１
０３ａ，１０３ｂの受光面に入射するので、差動増幅器
２７の出力ＬＰＳは零となる。

【００２６】また、図２（ｂ）に示すように、トラッキ
ング制御動作にともない分岐用三角プリズム１０１がｄ
だけ変位した場合には、光源１０２から出射し光束１０
４は分岐用三角プリズム１０１によって不等分に２分割
され、これが対物レンズ位置検知１０３ａ，１０３ｂに
入射するので、差動増幅器２７の出力ＬＰＳは正とな
る。

【００２７】このように、対物レンズ１７のトラッキン
グ制御動作にともなう分岐用三角プリズム１０１の変位
ｄによって分岐用三角プリズム１０１で分割された光束
１０５，１０６の光量が変化するので、対物レンズ１７
の変位と差動増幅器２７の出力ＬＰＳの関係は、図３に
示すように正から負の間で変化する。

【００２８】なお、分岐用三角プリズム１０１によって
分割された光束１０５，１０６を対物レンズ位置検出用
光検知器１０３ａ，１０３ｂで受光しているので、光束
１０５，１０６の径と焦点制御動作にともなう可動ホル
ダ３１の変位量を考慮して対物レンズ位置検出用光検知
器１０３ａ，１０３ｂの大きさを設定すれば、対物レン
ズ１７の焦点制御動作にともなう可動ホルダ３１の変位
によって差動増幅器２７の出力ＬＰＳは変化せず、ま
た、対物レンズ位置検出用光検知器１０３ａ，１０３ｂ
の特別な位置調整も不要である。

【００２９】通常のプッシュプル法によるトラッキング
エラ−信号ＴＳは、図１に示す差動増幅器２１の出力と
して得られる。したがって、図６に示した従来例の場合
と同様に、図１の差動増幅器２８によって補正されたト
ラッキングエラ−信号Ｃ−ＴＳが得られる。

【００３０】上記実施例では、対物レンズ位置検出用光
検知器として、２つの光検知器１０３ａ，１０３ｂを用
いたが、図４に示すように分岐用三角プリズム１０１に
よって分割された光束１０５，１０６のうち一方の光束
１０５を対物レンズ位置検出用光検知器１０３ａによっ
て受光し、この出力を差動増幅器２７の一方の端子に入
力し他方の端子にバイアスＶを入力することによっても
図３に示すような出力ＬＰＳが得られ、前記実施例と同
様の効果が得られる。

【００３１】なお、上記実施例では頂角が９０度となっ
ている三角プリズムを分岐用三角プリズムとして用いた
が、光束を２方向に分光できるものであればどのような
分光手段であっても同様の効果が得られる。

【００３２】

【発明の効果】本発明による対物レンズ位置検出装置
は、対物レンズを保持する可動ホルダに分光手段を設
け、この分光手段が、その頂角から入射した光束をトラ
ッキング方向へ２分して出射する。このため、光源を分
光手段の頂角に正対するように配置する一方、光検知器
をトラッキング制御方向の光束を受光するように配置す
ることができる。従って、簡素で小型化の可能な信頼性
の高い対物レンズ位置検出装置が得られる。また、対物
レンズ位置検出装置の組立調整が、簡素化できるという
効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の対物レンズ位置検出装置
の構成を示す斜視図である。

【図２】この実施例の動作を説明するための図で、図１
のII−II線に沿う部分断面図である。

【図３】この実施例の対物レンズのトラッキング方向へ
の変位と、対物レンズ位置検出装置の出力ＬＰＳの関係
を示す特性図である。

【図４】この発明の第２の実施例の斜視図である。

【図５】プッシュプル法による従来のトラッキングサ−
ボセンサ方式の原理を説明するための図である。

【図６】従来の対物レンズ位置検出装置の構成を示す図
である。

【図７】従来の対物レンズ位置検出装置の要部の斜視図
である。

【図８】従来の対物レンズ位置検出装置の各部信号波形
図である。

【符号の説明】

１７ 対物レンズ ３１ 可動ホルダ １０１ 分岐用三角プリズム １０２ 光源 １０３ａ 対物レンズ位置検出用光検知器 １０３ｂ 対物レンズ位置検出用光検知器

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光ビームを集光して記録媒体上に微小光
   スポットを形成する対物レンズを保持し、トラッキング
   信号で制御されて上記対物レンズの位置を変位させる可
   動ホルダと、上記可動ホルダに保持され、頂角をなす２つの反射面が
   上記記憶媒体とは反対側を向き、入射された光束をトッ
   ラキング制御方向へ２分して反射させる分光手段と、 上記分光手段の頂角に正対して配置され、上 記対物レン
   ズの光軸に平行な光束を分光手段に入射する光源と、 上記分光手段で２分された光束のうち少なくともいずれ
   か一方の光束を受光する光検知器とを備えたことを特徴
   とする対物レンズ位置検出装置。