JPH01307025A - トラツク追従装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、トラック追従装置に関し、もう少し詳しく
いうと、光ディスク装置において、情報記録媒体から回
折された反射光束を検知し、プッシュプル法ｔ℃よって
集束光のトラックへの追従を行うトラック追従装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

円盤状の情報記録媒体に光学的に情報の記録もしくは再
生を行う光ディスク装置においては、高速アクセス性が
装置における一つの重要な性能である。そこで、アクセ
ス時間を短縮させるための一つの方式としてスイングア
ーム方式と呼ばれるものがある。第６図は、従来のスイ
ングアーム方式によってアクセスされる光ヘッドおよび
トラック追従装置を示す。図において、光ヘツドベース
（１）内に光ヘッドの光学系が構成されている。すなわ
ち、光源である半導体レーザ（２１の出射方向にコリメ
ータレンズ（３）、偏光ビームスプリッタ（４）が順次
配設されている。偏光ビームスプリッタ（４）の反射方
向には、四分の一波長板（５）、反射ミラー（６）が順
次配設されており、さらに反射ミラー（６）の反射方向
に対物レンズ（７）が配設されていて、情報記録媒体（
８）上の全面に設けられた案内溝（９）上にレーザビー
ムが集光される。

情報記録媒体（８）からの反射光束・工、上記光路を戻
り、偏光ビームスプリッタ（４）を透過し、レンズ６Ｉ
を紡１ハーフプリズム（１１）に入射する。ナイフェツ
ジ（１２）はハーフプリズム（１１）で透過した光束の
略半光束を遮蔽する。２分割光検知器（１３）はナイフ
ェツジ（１２）Ｋよって透過した略半光束を受光するた
めの２つの受光面を有しておシ、分割線（１３ａ）がナ
イフェツジ（１２）に対して平行となるように配設され
ている。別の２分割光検知器（１４））Ｘハーフプリズ
ム（１１）で反射した光束を受光するように配設されて
おシ、２つの受光面の分割線（ｌａａ）が光学的にみて
情報記録媒体（８）の案内溝（９）の延在する方向（図
中り方向）と略平行となるよう光へラドベース（１）　
Ｋ配設されている。差動増幅器（１１５）４１２分割光
検知器（１３）の各出力が入力されてフォーカスエラー
信号（ＦＥ）を出力する。なお、ナイフェツジ（１２）
、２分割光検知器（１３）および差動増幅器（１６）は
、ナイフェツジ法と呼ばれる周知のフォーカスエラー検
出系を形成している。差動増幅器（１６）は２分割光検
知器（１４）の各出力が入力され、トラッキングエラー
信号（ＴＥ）を出力する。なお、２分割光検知器（１４
）および差動増幅器（１６）は、プッシュプル法と呼ば
れる周知のトラッキングエラー検出系を形成している。

また、加算器（１７）は、２分割光検知器（１４）の各
出力が入力され、再生信号（ＲＦ）を出力する。光へラ
ドペース（１）４１駆動機構（図示省略）によって回転
軸（１Ｂ）を中心にスイング運動される。

なお、上記のようなスイングアーム方式によって駆動さ
れる光ヘッドは、例えば特開昭５８−６３０３５号公報
等で公知なものである。

次に動作について説明する。光へラドペース（１）は回
転軸（１８）を中心にスイング運動を行い、情報記録媒
体（８）上の所望する半径位置の案内溝（９）に位置決
めされる。このときのアクセスの方式としては、上記の
スイング運動のみＫよるものであってもよいし、また、
スイング運動で概略的な粗アクセスを行い、さらに対物
レンズ（７）を情報記録媒体（８）の半径線（１９）に
沿って微少変位させ、いわゆる密アクセスを行うといっ
た２段方式であってもよい。

光へラドペース（１）が所望の案内溝（９）の位置にア
クセスされたのちは、この案内溝（９）を追従し、情報
の記録または再生が行われる。この案内溝（９）を追従
させるための動作は、先に述べたブツシュグル法による
トラッキングエラー検出系によって行われる。

次Ｋ、第６図を用いてプッシュプル法によるトラッキン
グエラー検出原理を説明する。第６図では原理説明に必
要な部分のみを抜ぎ出して示している。同図（ａｌ）、
　（ｂ、　）、　（ｃ、　）は光学系の断面を示す図で
あシ、同図（ａ２）、（ｂ２）、（Ｃ２）は同図（ａｌ
）。

（ｂｌ）、（ＣＩ）にそれぞれ対応する２分割光検知器
（１４）面上での光束の分布を示す図である・同図（ａ
ｌ）、（ａ２）　Ｇ！案内溝（９）のずれが無い場合を
示し、案内溝（９）の両縁によって回折された１次回折
光分布（２１）、（２２）は均等となる。従って２分割
光検知器（１４）面上にあられれる１次回折光分布Ｃ２
３）　。

（２４）ＳＳ分割線（１４ａ）　Ｋ対して対称となシ、
差動増幅器（１６）の出力ＴＥは零となる。同図（ｂｌ
）。

（ｂ２）は案内溝（９）が＋Ｘ方向にずれた場合であシ
、１次回折光分布（２１）、（２２）および（２３）、
（２４）は偏よシ、非対称となる。この結果、２分割光
検知器（１４）の出力ＴＥは正となる。さらｋ、同図（
ＣＺ　）　、（Ｃ２）は案内溝（９）が−Ｘ方向にずれ
た場合であり、１次回折光分布（２１）、（２２）　＃
よび（２３）。

（２４）は逆方向に偏よシ、この結果２分割光検知器（
１４）の出力ＴＩは負となる。

以上のようＫ、２分割光検知器（１４）の出力の極性と
大きさから、案内溝（９）のずれの方向と大きさとが検
出され、２分割光検知器（１４）の出力ＴＥが常に零と
なるよう、光へラドペース（１）　ｔたを二対物レンズ
（７）を駆動することによって、トラック（案内溝）の
追従を行うことかできる。

ここで、上記のトラック追従動作を、第７図〜第９図を
用いてさらに詳しく考察する。第７図は情報記録媒体（
８）の面と光へラドベース（Ｌ）のスイング動作との関
係を示し、回転軸（１８）を中心に光へラドペース（１
）をスイング動作させたとぎＫ、情報記録媒体（８）上
に照射された集束光の軌跡（２ｏ）　、案内溝（９）の
それぞれ最内周Ｃ１ａ）、最外周（Ａ’ｂ）、中心周（
ｌｃ）とし、（Ａ）点〜（Ｃ）点はそれぞれ案内溝（ｌ
ａ）、（ｌｂ）、（４ｃ）における集束光の照射点であ
り、（ｅ）点は半径線（１９）上にある。

同図においては、中心周（／ｃ）、すなわち（Ｃ）点で
案内溝を追従する場合のスイング角を零としているので
、最内周Ｃ６ａ）の（Ａ）点を追従する場合には（θａ
）、最外周（Ａ’ｂ）の（Ｂ）点を追従する場合には（
θｂ）のスイング角が必要となる。しかも、（Ａ）点、
（Ｂ１点は半径線（１９）上からずれているため、　（
Ａ）点、（Ｂ）点における案内溝（／ａ）　、　（ｌｂ
）の接線は半径線（１９）上の（Ｃ）点に対してそれぞ
れ（θａ１）、（θｂ１）だけ傾いている。トラッキン
グエラー信号を検出する２分割光検知器（１４）　ｋ＠
光へラドベース（１）に固定されているため、分割線（
１４ａ）と案内溝の接線が光学的にみて平行であるのは
（Ｃ）点に、オいてのみであり、その他の点においては
スイング角および案内溝の接線の傾ぎによってこれらの
平行関係がくずれる。

第８図は、２分割光検知゛器（１４）面上での光強度分
布を示したものであり、同図（ａ）　、　（ｂ）　、　
（Ｃ）はそれぞれ第７図の（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（
Ｃ）点に対応している。同図（ａ）に示す（ａ）点にお
いては、２分割光検知器（１４）の分割線（１４ａ）　
Ｋ対して光強度分布の対称軸は、スイング角（θａ）と
案内溝の接線の傾ぎ（θａ１）の和（θａ＋θａ１）だ
け傾いてあられれ、逆に同図（ｂ）に示す（Ｂ）点にお
いては、分割線（１４ａ）に対して、スイング角（θｂ
）と案内溝の接線の傾き（θｂ１）の差（θｂ−θｂ１
）だけ同図（ａ）とは逆方向に傾いてあられれる。

第９図は、光へラドペース（１）を情報記録媒体（８）
の最内周から最外周まで連続的にスイング動作させて得
られるトラッキングエラー信号を示す図であり、（Ｃ）
点から離れるに従って振幅が劣化する。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上のようなスイングアーム方式の光ヘッドにおいてプ
ッシュプル法を用いた従来のトラック追従装置では、光
ヘッドのスイン２角と案内溝の接線の傾きＫよって２分
割光検知器（１４）ｉｌ上における分割線に対して光強
度分布の対称軸が傾き、これらトラッキングエラー信号
の振幅を劣化させ、結果として検出感度が低下するとい
う問題が発生する。

また、２分割光検知器（１４）の調整が完全に行われず
、基準となる（Ｃ）点においてトラッキングエラー信号
にオフセットがある場合には、（Ａ）点や（Ｂ）点くお
いてさらに増大されたオフセットが発生する。

この発明は上記のような課題を解決するためＫなされた
もので、スイングアーム式の光ヘッドにおいて、プツシ
プル法でありながらスイング角によらず、一定のトラッ
キングエラー信号品質を保つことができるトラック追従
装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るトラック追従装置は、トラックへの集束
光の円弧状移動角度を検出するスイング角検出手段と、
このスイング角検出手段からの信号により集束光の集束
位置におけるトラックの接線角度を検出する接線角検出
手段と、この接線角検出手段の出力によ多情報記録媒体
からの反射光束の遠視野像を回転する遠視野僚回転手段
とを備えている。

〔作用〕

この発明においては、反射光束の遠視野像を回転させる
ことにより、集束光の集束位置のトラック位置に対する
変位を検出する検出手段である２分割光検知器の、分割
線と受光面との光強度分布の対称軸とが平行となるよう
に作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実例を第１図〜第３図について説明
する。第１図ＶＣおいて、第６図もておけると同一符号
は同一または相当部分である。回転軸（１８）に近接し
て光へラドベース（１）に発光ダイオード（２６）が取
付けられている。この発光ダイオード（２５）の出射光
を受光するようＫ、光ヘツドベース以外の固定部に半導
体装置検出素子（２６）が配設されている。半導体装置
検出素子（２６）には、その出力信号を入力して光へラ
ドベース（１）のスイング角を検出するためのスイング
角検出回路（２７）が接続されてお９、この回路（２７
）の出力は接線角検出回路（２８）に入力されている。

さらＫ、接線角検出回路（２８）の出力は、偏光ビーム
スプリッタ（４）とレンズ（１０）間に配置された像回
転アクチュエータ（２９）に入力される。像回転アクチ
ュエータ（２９）の構成は第２図を用いて説明する。

第２図は像回転アクチュエータ（２９）を示し、像回転
プリズムホルダー（２９ａ　）が可動部（２９ｂ）　ｋ
支持されており、可動部（２９ｂ　）にはコイル（２９
ｃ）が付設されて固定ベース（２９ｄ　）に支承されて
いる。

コイル（２９ｃ）を囲んでマグネット（２９ｅ）が配設
さしｃｇ　り、コイル（２９ｃ）に流れる電流に応じて
可動部（２９ｂ）が回転する。

次に動作を説明する。光へラドベース（１）のアクセス
動作によるスイング運動によって、光ヘツドベース（ｒ
）　Ｋ固定された発光ダイオード（２６）の出射光方向
が変化するため、これを半導体装置検出素子（２６）で
受光し、その出力信号をスイング角検出回路（２７）Ｋ
入力することによって、光へラドペース（１）のスイン
／角が検出される。接線角検出回路（２８）は、スイン
グ角検出回路（２７）で検出されたスイング角にもとづ
き、第７図で示した案内溝（９）の接線の傾鎗を算出し
、スイング角と案内溝（９）の接線の傾きの和または差
で表わされる、２分割光検知器（１４）の分割線（１４
ａ）と２つの受光面との光強度分布の対称軸の回転角を
検出する動作を行う。この接線角検出回路（２８）の接
線角信号は補正信号となって像回転アクチュエータ（２
９）Ｋ入力されて遠視野像を回転させ、２分割光検知器
（１４）の分割線（ｒ４ａ）と媒体受光面での光強度分
布の対称軸とが平行となるようにトラッキング追従を行
う。

第３図（ａ）　、　（ｂ）は光検知器アクチュｚ−タ（
２９）の像回転プリズム（２９ｆ）の原理説明図であシ
、この像回転プリズム（２９ｆ）は、図中に示した方向
（Ｅ）に対して像がｔ　ｓ　ｕ’回転するという性質を
有していることはよく知られている（参考文献［オブト
ロニクス技術活用のための光学部品の使い方と留意点」
末田著、オプトロニクス社、Ｐ、２ｔ））。

すなわち、第１図において、光へラドペース（１）のス
イング運動によって発生した遠視野像の光強度分布対称
軸が、第３図に示した方向（匂となる傾き角を（θ）と
すると、像回転プリズム（２９ｆ）を出射した儂の光強
度分布対称軸はθの２倍回転する。

この原理により、上記スイング運動で発生した遠視野像
の光強度分布対称軸の受光面での傾き分を補正する量だ
け像回転プリズム（２９ｆ）を回転させ、２分割光検知
器（１４）の分割線（ｚ４ａ）と遠視野像の光強度分布
対称軸とが常に平行となるように制御される。

この結果、光へラドベース（１）のスイング角によらず
、プッシュプル法により、信号品質が一定なトラッキン
グエラー信号を得ることができる。

なお、上記実施例では光へラドペース（１）　全体をス
イング運動させてアクセス動作を行う構成としたが、他
の実施例として第４図に示すように、アクセス動作を行
うに必要な対物レンズ（７）を含む光学系のみスイング
運動させる構成としてもよい。第４図において、光ヘツ
ドベース（１）は固定光へラドペース（３０）と可動光
へラドベース（３ｒ）とからなシ、第１図におけると同
一符号は同一ないし相当部分である。可動光へラドペー
ス（３１）には、反射ミラー（３２）、（３３）　、対
物レンズ（７）、発光ダイオード（２６）が配設されて
おシ、反射ミラー（６）と（３２）の直線上にある回転
軸（１８）を中心にして可動光へラドペース（３１）の
スイング運動が行えるようになっている。スイング角検
出回路（３４）が接続されておシ、その出力信号は像回
転アクチュエータ（２９）Ｋ入力される。

以上の構成により、可動光へラドベース（３［）がアク
セス動作によって第７図における（Ａ）点もしくは（Ｂ
）点でトラック追従を行う場合、２分割光検知器（１４
）の受光面における光強度分布対称軸の傾きは、案内溝
（９）の接線の傾き角（θａ、）もしくは（θｂ１）と
なる。すなわち、トラッキングエラー信号の指幅の劣化
原因である光強度分布対称軸の傾きは、可動光へラドペ
ース（３１）のスイング角には影響を受けず、案内溝の
追従点が半径線（１９）上に無いことによる接線の傾き
角の影響のみを受けるのが特長である。そこで第４図の
構成においては、第１図と同様Ｋ、発光ダイオード（２
６）、半導体装置検出素子（２６）、スイング角検出回
路（２７）などで可動光へラドペース（３１）のスイン
グ角を検出し、このスイング角にもとすいて、接線角検
出回路（３４）で可動光ヘッドベース（３１）が追従し
ている案内溝（９）の接線の傾きを検出し、この傾き信
号を補正信号として像回転アクチュエータ（２９）に入
力する。像回転アクチュエータ（２９）は補正信号分だ
け像回転プリズムホルダー（２９ａ　）を回転させ、結
果として信号品質の一定なトラッキングエラー信号が得
られる。

また、上記実施例ではスイ・ンダ角を検出するため発光
ダイオード（２６）の受光素子として半導体装置検出素
子（２６）を用いて説明したが、少なくとも２つの受光
面を有する多分割形光検知器であってもよい。さらに、
ロータリエンコーダのような他の回転角検出手段を用い
てスイング角を検出してもよい。

なお、この発明は、ライトワンス形、光磁気形、相変化
形等の、案内溝を有する情報記録媒体に適用できるのは
いうまでもないが、案内溝を有しなくても、すでにピッ
トとして情報が記録されていて、プッシュプル法による
トラッキングエラー信号が抽出できるものすべてに適用
できる。

〔発明の効果〕

以上のようＫ、この発明によれば、スイングアームのス
イング角検出手段を設け、スイング角信号にもとすいて
遠視野像回転手段を回転するようにしたので、トラッキ
ングエラー信号の？１ｉｉＩＩＩ＆劣化がなくなり、信
号品質が一定となり、信頼性が向上するという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示し、第１図を
工斜視図、第２図は像回転アクチュエータの横断面図、
第３図は像回転プリズムの斜視図である。第４図は他の
実施例の斜視図である。 第５図〜第９図は従来のトラック追従装置を示し、第６
図を工斜視図、第６図はプッシュプル法によるトラッキ
ングセンサ方式の説明図、第７図は情報記録媒体と光照
射位置の関係を示す平面図、第８図は２分割光検知器の
光強度分布模式図、第９図はトラッキングエラー信号波
形図である。 （１）・・光へラドペース、（２）・・光源、（８）情
報記録媒体、（９）・・案内溝、　（２５）、（２６）
・・スイング角検出手段の発光ダイオードと半導体装置
検出素子、（２９）・・像回転アクチュエータ。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　曾　　我　　道　　照　　　　１第　１　図 ２９　：　Ｌ顆Ｙ’ｒ４８＊、！＝ｊＧ第２図 第３図 （ａン 第　４　図 ３１　司」切忙Ａ・ノド］−ス ３４　埠親角鐘ｍ１１路 第５図 第６図 第７図 第８図 （ａ）　　　　（（）　　　　（ｂ） 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光源と、この光源から出射された光束を情報記録媒体
   上に設けられたトラック上に集光する光学的手段と、上
   記情報記録媒体上で上記集束光を円弧状に移動させる手
   段と、上記情報記録媒体に照射される光束と上記情報記
   録媒体から回折された反射光束とを互いに分離する手段
   と、上記反射光束を検出する光検知器と、上記集束光の
   集束位置の上記トラックの位置に対する変位を検出する
   検出手段と、この検出手段の出力により上記集束光の位
   置の相対間隔を減少させるトラッキング手段とを備えた
   光ディスク装置のトラック追従装置において、 上記集束光の円弧状の移動角度を検出するスイング角検
   出手段と、このスイング角検出手段の検出信号により上
   記集束光の位置における上記トラックの接線の角度を検
   出する接線角検出手段と、この接線角検出手段の検出信
   号により上記情報記録媒体からの反射光束の遠視野像を
   回転する遠視野像回転手段とを備えてなることを特徴と
   するトラック追従装置。