JPH02260244A - 対物レンズ位置検出装置 - 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】 Ａ産業上の利用分野 Ｂ発明の概要 本発明は、対物レンズ位置検出装置において、対物レン
ズの周囲に反射面を形成することにより、対物レンズ位
置検出用光検出器に白眼領域及び黒眼領域を形成するよ
うにしたことにより、簡易な構成によって高い精度で対
物レンズの位置を検出することができる。

Ｃ従来の技術 従来光デイスク記録再生装置において、対物レンズの移
動を監視する方法として、第１に、２軸デバイスに装着
した電極と、固定電極との間の静電容量を検出すること
により、対物レンズのトラッキング位置を監視する方法
が提案されている。

また第２の方法として、対物レンズの位置を検出するに
つき、対物レンズと一体にこれと連動するビームスプリ
ッタ及び光検出素子等を設け、当該光検出出力に基づい
て対物レンズの位置を検出する方法が提案されている。

Ｄ発明が解決しようとする問題点 ところが第１の方法は、微小な静電容量の変化を検出す
るために、かなり大規模な構成を必要とし、使用電流も
大きい欠点がある。

また第２の方法は、ビームスプリッタを対物レンズと一
体に連動させるために、対物レンズを高速度で移動させ
るような場合には適用できない問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、掻く簡易
な構成によって、高い精度で対物レンズ位置を検出でき
るようにした対物レンズ位置検出装置を提案しようとす
るものである。

Ｅ問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、対物レ
ンズ４の周囲に環状反射面２９を形成し、この環状反射
面２９にピックアップ光束ＬＡＯを形成する光源光束Ｌ
Ａ３を照射し、この光源光束ＬＡ３が環状反射面２９に
よって反射されて得られる反射光束ＬＡ２１を対物レン
ズ位置検出用光検出器３１に入射することにより、当該
対物レンズ位置検出用光検出器３１上に白眼領域ＡＰＩ
及び黒眼領域ＡＲ２を形成し、当該白眼領域ＡＲＩ及び
黒眼領域ＡＲ２と対物レンズ位置検出用光検出器３１と
の相対的位置関係に基づいて対物レンズ４の位置を検出
するようにする。

Ｆ作用 対物レンズ４の周囲に形成した環状反射面２９から得ら
れる反射光束ＬＡ２１は、対物レンズ位置検出用光検出
器３１上に白眼領域ＡＲＩ及び黒！ｌｌｉ！領域ＡＲ２
を形成する。

この白眼領域ＡＲＩ及び黒眼領域ＡＲ２は、対物レンズ
４の位置、従って例えばブトラッキング状態、デフォー
カス状態を表しており、かくして全体として節易な構成
によって高い精度で対物レンズ４の位置を検出すること
ができる。

Ｇ実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。

第１図において、１は光ディスクで、中心軸２を中心と
して回転する際に、スキュー、ばたつき、チルトなどが
生ずることにより、２軸デバイス３上に搭載された対物
レンズ４をトラッキングサーボ系、フォーカスサーボ系
を通じて追従サーボ動作をできるようにすることにより
、光ディスクｌに記録されている光情報を読み出すこと
ができるようになされている。

すなわち光源としてのレーザダイオード１１の射出光束
ＬＡＩがコリメータレンズ１２において平行光束ＬＡ２
に変換され、当該平行光束ＬＡ２が偏光ビームスプリッ
タ１３を通じて光源光束ＬＡ３として２軸デバイス３に
照射し、その対物レンズ４によってピックアップ光束Ｌ
ＡＯとして光デイスクｌ上に集光される。

光ディスク１によって反射された検出光束ＬＡ１１は、
対物レンズ４を通って平行光束ＬＡ１２として偏光ビー
ムスプリッタ１３に返送され、当該偏光ビームスプリッ
タ１３において反射された検出光束ＬＡ１３が集光レン
ズ１４、凹しンス／シリンドリカルレンズ１５を通って
情報再生用光検出器１６に入射されて再生情報信号Ｓｌ
を送出させる。

ここで２軸デバイス３は第２図に示すように、固定ベー
ス２１上にトラッキング方向用ヒンジ２２Ａ及び２２Ｂ
によって対物レンズ４を矢印ａで示すように、トラ・ン
キング方向、すなわち水平方向に、回動し得るように、
一対のヒンジアーム２３を介して対物レンズ４を支持す
ると共に、フォーカス方向用ヒンジ２４Ａ及び２４Ｂを
介してトラッキング方向用ヒンジ２２Ａ及び２２Ｂ間に
ヒンジアーム２３を連結することにより矢印すで示すよ
うに、フォーカス方向、すなわち上下方向に対物レンズ
４を昇降できるようになされている。

なお、２５はフォーカス用コイル及びトラッキングコイ
ル、２６はヨークマグネットである。

かくして対物レンズ４はヒンジアーム２３の先端部に連
結された保持枠２７によって保持され、第１図に示すよ
うに、保持枠２７に上下方向に穿設された透孔２８は光
路を光源光束ＬＡ３及び検出光束Ｌ１２の通路として光
ディスクｌの記録情報をピックアップするために利用さ
れる。

以上の構成に加えて保持枠２７のレーザダイオードｌｌ
側の下面には、透孔２８の周囲を円環状に囲むように反
射面２９が設けられていると共に、光源光束ＬＡ３が透
孔２８の周囲の反射面２９を照射するような大きさの光
束断面に選定され、かくして反射面２９において反射さ
れた位置検出光束ＬＡ２１が外側に折り返されて対物レ
ンズ位置検出用光検出器３１に入射するようになされて
いる。

この場合対物レンズ位置検出用光検出器３１は２軸デバ
イス３の反射面２９と対向する位置において固定部３２
に固定され、第３図に示すように４分割検出素子Ａ、Ｂ
、Ｃ，Ｄで構成されている。

かくしてレーザダイオード１１の射出光束ＬＡ１に基づ
いて得られる光源光束ＬＡ３が保持枠２７の反射面２９
に照射されたとき、第３図に示すように、反射面２９に
よって反射されて来る位置検出光束ＬＡ２１によって生
ずる明るい円環状領域（これを白Ｈ１！ＳＲ域と呼ぶ）
ＡＲＩが形成されると共に、当該白眼頭載ＡＲＩの中に
光源光束ＬＡ３が透孔２８を通過することによって反射
光が到来しないために生ずる暗い円形状領域（これを黒
眼領域と呼ぶ）ＡＲ２が形成される。

実装上第４図に示すように、反射面２９に対向するよう
に反射ミラー３５が固定部３６上に固定され、反射ミラ
ー３５の反射面を使って光源光束ＬＡ３を保持枠２７及
び対物レンズ４へ照射すると共に、検出光束ＬＡ１２を
偏光ビームスプリッタ１３へ照射する折返し光路を形成
するようになされている。

以上の構成において、対物レンズ４が基準状態にあると
き、対物レンズ位置検出用光検出器３１上には、第５図
に示すように、４分割検出素子Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの中心位
置を中心として同心的に黒眼領域ＡＲ２及び白眼領域Ａ
ＲＩを形成するような位置関係に、保持枠２７の透孔２
８、従って対物レンズ４の光軸と対物レンズ位置検出用
光検出器３１とが位置合わせされる。・この状態は、対
物レンズ４がジャストトラッキング状態で、かつジャス
トフォーカス状態にあることを意味している。

この基準状態から対物レンズ４が第４図において矢印Ｔ
Ｒ，及びＴＲ，に示す方向に移動すると（このことは対
物レンズ４が矢印ＴＲ，及び　１゛Ｒｂの方向にデトラ
ックしたことを意味する）、このとき対物レンズ４の光
軸、従って透孔２８の中心位置が第６図（Ａ）又は（Ｂ
）に示すように、４分割検出素子Ｂ、Ｃ又はＡ、Ｂ側に
位置ずれすることにより黒眼領域ＡＲ２が右方又は左方
に移動する。

これに対して対物レンズ４及び保持枠２７が矢印ＴＲ，
又はＴ　Ｒｂの方向にずれたと言っても、コリメータレ
ンズ１２から到来する光源光束ＬＡ３の位置はずれてい
ないので、白眼領域ＡＲＩは基準状ＭＡ（第５図）から
移動せずにそのままの位置を保持する。

従って対物レンズ４がデトラックの状態になると、４分
割検出素子Ｂ及びＣ（又はＡ及びＤ）の照射光量が低下
するのに対してこれとは差動的に４分割検出素子Ａ及び
Ｄ（又はＢ及びＣ）の照射光量が増大することになる。

従って４分割検出素子Ａ−Ｄのうち、Ａ及びＤ、Ｂ及び
Ｃの光電変換信号の和、すなわち（Ａ＋Ｄ）、（Ｂ＋Ｃ
）の差（Ａ＋Ｄ）−（Ｂ十〇）をとれば、対物レンズ４
のデトラック位置を検出することができる。

また第５図の基準状態において、対物レンズ４及び反射
面２９が、第４図において矢印Ｆ、（又はＦｈ）で示す
方向にデフォーカスしたときには、反射面２９が４分割
検出素子Ａ−Ｄと対向する位置が第７図（Ａ）（又は（
Ｂ））に示すように、上方（又は下方）位置にずれる。

このとき反射面２９に照射する光源光束ＬＡ３の照射位
置には変化がないので、黒眼領域ＡＲ２は、白眼領域Ａ
ＲＩと同心的な位置を維持したまま一緒にずれる。

従ってこの場合には、４分割検出素子Ａ及びＢ（又はＣ
及びＤ）の照射光量が位置ずれ量、従って対物レンズ４
のデフォーカス量に応じて大きくなって行くのに対して
、４分割検出素子Ｃ及びＤ（又はＡ及びＢ）の照射光量
は差動的に小さくなって行（。

そこで４分割検出素子Ａ及びＢ（又はＣ及びＤ）の光電
変換信号（Ａ＋Ｂ）（又は（Ｃ十Ｄ））と、４分割検出
素子Ｃ及びＤ（又はＡ及びＢ）の光電変換信号（Ｃ＋Ｄ
）（又は（Ａ＋Ｂ））との偏差をとれば、対物レンズ４
のデフォーカス方向及びその量を検出することができる
。

この関係を利用して例えば第８図に示すように、第６図
のブトラッキング状態に対応して４分割検出素子Ａ及び
Ｄの光電変換出力（Ａ＋Ｄ）と、４分割検出素子Ｂ及び
Ｃの光１ｉ変換出力（’Ｂ十〇）とを減算回路４Ｉにお
いて減算した後、ローパスフィルタ４２を通じて２階微
分回路４３に供給すれば、その出力端にトラッキング加
速度検出出力ＳＴ＠＾Ｃを得ることができ、また減算回
路４１の減算出力によってトラッキング変位検出出力Ｓ
□、テを得ることができる。

また第９図に示すように、第７図のデフォーカス状態に
対応して４分割検出素子Ａ及びＢの光電変換出力（Ａ＋
Ｂ）と、４分割検出素子Ｃ及びＤの光電変換出力（Ｃ＋
Ｄ）とを減算回路４５において減算した後、ローパスフ
ィルタ回路４６を通じて２階微分回路４７に与えること
により、その出力端にフォーカス加速度検出出力Ｓ、。

１を得ることができると共に、減算回路４５の減算出力
をフォーカス変位検出出力５ｖｏｐｔとして検出するこ
とができる。

また光源としてのレーザダイオード１１を交換したとき
、例えば第１０図（Ａ）（又は（Ｂ））に示すようにそ
の先軸の状態は、２軸デバイス３側に位置調整に変更が
ないことにより黒眼領＠ＡＲ２が第５図について上述し
た基準状態にあるのに対して、レーザダイオード１１を
交換したことによりその取付位置が移動すれば、これに
対応して白眼領域ＡＲＩが４分割検出素子Ａ−Ｄ上を移
動する。

そこで４分割検出素子Ａ−Ｄの光電変換出力に基づいて
次式 ％式％（１） の条件を満足するように、レーザダイオード１１の光軸
の調整すれば良いことになる。

次に第１図〜第４図の構成によれば、その組立時の光軸
のアライメント調整を対物レンズ位置検出用光検出器３
１の４分割検出素子Ａ−Ｄを用いて調整できる。

すなわち先ず対物レンズ４を基準位置に固定した後白眼
領域ＡＲＩ及び黒眼領域ＡＲ２が４分割検出素子Ａ〜Ｄ
上に形成できるか否かを目視観察し、形成できればその
中心位置に白眼領域ＡＲＩ及び黒眼領域ＡＲ２が来るよ
うに対物レンズ位置検出用光検出器３１のＸＹ力方向位
置を調整する。

次に第７図について上述したデフォーカス状態の有無に
ついて、フォーカスサーチを実行して４分割検出素子Ａ
−Ｄが回転方向に曲っていないか否かをｎＩ認し、正常
であれば当該対物レンズ位置検出用光検出器３工を固定
する。

なお第１０図について上述したレーザダイオードの交換
時の調整は、コリメーション済みのレーザダイオードを
嵌め込んだ後フォーカスサーチを実行することにより対
物レンズ位置検出用光検出器３１の周りの修正及び固定
をすれば、簡単にその位置を修正することができる。

以上の構成によれば、本来トラッキングサーボ、又はフ
ォーカスサーボに使用する対物レンズ４を利用した簡易
な構成によって対物レンズ４の位置に関連する調整を容
易に実行し得る。

か（するにつき、４分割検出素子Ａ−Ｄ上に形成した白
眼領域ＡＲＩ及びその内部に形成した黒眼領域ＡＲ２の
相対的位置関係によって調整状態を容易に把握できるこ
とにより、簡便かつ比較的高い精度で各種の調整を実行
し得る。

このような効果を得るにつき、従来の場合のようにビー
ムスプリッタ１３を対物レンズ４と連動させる必要がな
いため、高速度に対物レンズ４のトラッキングサーボ、
フォーカスサーボを実行し得る。

また各種の調整を１つの光源、すなわちレーザダイオー
ド１１によってなし得ることにより、全体としての構成
を複雑にしないようにできる。

なお上述の実施例においては、透孔２８及び反射面２９
の形状を円形にしたが、その形状は種々変更し得る。

Ｈ発明の効果 上述のように本発明によれば、本来対物レンズのサーボ
動作に使用する光学系を利用して対物レンズ位置検出用
光検出器上に白眼領域及び黒眼領域を形成するようにし
たことにより、掻く簡易な構成によって対物レンズに関
する位置情報を筒易かつ高い精度で検出し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による対物レンズ位置検出装置の一実施
例を示す系統的光路図、第２図は対物レンズ周りの機械
的構造を示す斜視図、第３図は第１図の対物レンズ位置
検出用光検出器３１の構成を示す正面図、第４図は対物
レンズ４周りの詳細構成を示す拡大断面図、第５図〜第
７図は対物レンズの状態に対応する白眼領域及び黒眼領
域の移動動作の説明に供する対物レンズ位置検出用光検
出器を示す平面図、第８図及び第９図は各種の検出出力
を得るための検出回路を示すブロック図、第１０図は光
源交換時の調整動作の説明に供する平面図である。 １・・・・・・光ディスク、３・・・・・・２軸デバイ
ス、４・・・・・・対物レンズ、１１・・・・・・レー
ザダイオード、１２・・・・・・コリメータレンズ、１
３・・・・・・偏光ビームスプリッタ、２７・・・・・
・保持枠、２８・・・・・・透孔、２９・・・・・・反
射面、３１・・・・・・対物レンズ位置検出用光検出器
、ＡＲＩ・・・・・・白眼領域、ＡＲ２・・・・・・黒
眼領域、Ａ−Ｄ・・・・・・４分割検出素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　対物レンズの周囲に環状反射面を形成し、上記環状反
   射面にピックアップ光束を形成する光源光束を照射し、
   上記光源光束が上記環状反射面によつて反射されて得ら
   れる反射光束を対物レンズ位置検出用光検出器に入射す
   ることにより、当該対物レンズ位置検出用光検出器上に
   白眼領域及び黒眼領域を形成し、上記白眼領域及び上記
   黒眼領域と上記対物レンズ位置検出用光検出器との相対
   的位置関係に基づいて上記対物レンズの位置を検出する
   ことを特徴とする対物レンズ位置検出装置。