JPH0244531A - 光学式ヘッド装置 - 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〕 この発明は光学式情報記憶媒体への情報の記録／再生に
用いられる光学式ヘッド装置に関し、特に情報の記録／
再生用光ビームの光軸と記憶媒体の情報記憶面とのなす
相対角度を検出する光学系の構成簡素化に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第７図（ａｌ、　（ｂｌは従来の光学式ヘッド装置の記
録／再生の光学系の基本的な構成を示す。図において、
■は光源である半導体レーザ（以後ＬＤと称する）、２
はＬＤＩより出射された光束を３，４の光束に分離する
ビームスプリンタ、６は集光レンズ５を透過した光束の
集光点付近に置かれた光学式情報記憶媒体（以後光ディ
スクと称する）、７は光ディスク６によって反射され、
集光レンズ５及びビームスプリッタ２を経た光束を受光
し光電変換する第１の光検知手段としての光検知器、２
６は光ディスク６を回転させるモータである。

尚、光学系によって、フォーカシングセンサ又はトラッ
キングセンサの為の光学部品が使用されているが、本件
に直接関係がないので省略しである。

次に動作について説明する。ＬＤｌを出射した光束はビ
ームスプリッタ２を第７図（ａ）では透過し、第７図（
ｂ）では反射し、集光レンズ５によって透明基板２５を
通して光ディスク６の情報記録面２７上に集光される。

集光された光は光ディスク６の情報面２７で反射され、
集光レンズ５を再透過した後、ビームスプリッタ２を第
７図ｆａ）では反射し、第７図（ｂｌでは透過して、光
検知器７に入射する。

従って、図中の光束４は情報の記録／再生には用いられ
ない。

従来の光学式ヘッド装置は、情報の記録／再生が上述の
ように基板２５を通して行われる際に、基板２５の反り
やモータ２６への装着時の傾きにより、ディスク情報面
２７が集光レンズ５の光軸に対して垂直でなくなること
があった。典型的には厚み１．２５１ｍ程度の基板２５
は、集光レンズ５と共に対物レンズの１要素としてレン
ズ設計に織り込まれているが、上述のように基板２５が
傾くとコマ収差が発生し、本来記録／再生すべきトラッ
クの隣接トラックからのクロストークが増加するという
問題点があった。この現象は、とりわけアナログ信号の
記録された光学式ビデオディスク等において画質を劣化
させる大きな問題点となっていた。従来の光学式ヘッド
装置では、上記問題点を解消すべく、チルトサーボによ
って集光レンズ光軸４０と基板２５との垂直性が確保さ
れていた。

以下、第８図により従来のチルトサーボの一例について
説明する。

図において、２７は光ディスク６の情報記録面、３３は
ヘッド筐体であり、この中に第７図の光学式ヘッド装置
の光学系を保持している。３４は・＼ラド筐体３３を回
動させる回動支点、３５は回動支点３４を支える支持体
、３６はモータ、３７はモータ３６の回転軸であり、雄
ネジ形状に加工されてヘッド筐体３３と連結されている
。３０はヘッド筐体３３の上面に配置された発光ダイオ
ード（Ｌ　Ｅ　Ｄ）であり、情報記録面２７に向かって
矢印で示す如く光線を出射している。３１．３２は光検
知器であり、ＬＥＤ３０を挟んでＸ方向くトラックと直
交する方向）に１列に配置されている。

３８は減算器、３９は位相補償回路である。

次に、従来のチルトサーボの動作について説明する。Ｌ
ＥＤ３０から出射された光線は情報記録面２７で反射さ
れ、ＬＥＤ３０の両側に対称に配置された光検知器３１
．３２に入射する。光検知器３１．３２の出力は減算器
３８によって（（３２）−（３１）ｌの如く減算される
。光検知器３１．３２への入射光量は、第７図に示す集
光レンズ５の光軸４０と基板２５が垂直状態の時に等し
くなるよう設定されている。従って、基板２５が第９図
のようにＸ方向を軸として傾いた場合には、光検知器３
１．３２への入射光量がアンバランスになる。よって、
減算器３８の出力（チルトセンサの出力）は基板２５の
傾きに応じて正負に変化する。減算器３８の出力は適当
な位相補償器３９を介してモータ３６に印加され、ネジ
３７の回転に応じてヘッド筐体３３が回動支点３４の回
りに回動される。従来の光学式ヘッド装置では、以上の
ような負帰還制御（チルトサーボ）により集光レンズ５
の光軸４０を基板２５に対して垂直に保ち、コマ収差の
発生を最小限に抑えて隣接トランクからのクロストーク
の増加を防止していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように従来の光学式ヘッド装置ではＬＥＤ３０
から出射された光を一対の光検知器３１３２で受光し、
この光検知器３１．３２の出力の差動演算により光ディ
スク６の傾きを検知するためのチルト検知用信号を得て
いたので、ＬＥＤ３０や光検知器３１．３２等の付加光
学部品が必要となり、コストアップの要因となる。また
、従来の光学式ヘッド装置ではヘッド筺体３３の上面と
基板２５との間にはあまり空間的余裕がなく、ＬＥＤ３
０および光検知器３１．３２の配置は設計上の大きな制
約となり、小型化を図ることが難しいという問題点があ
った。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、従来のようなｍ報記憶媒体（光ディスク）の
傾きを検出するための付加光学部品を使用することなく
、チルト検知用信号を得ることにより、小型化および低
価格化を図れる光学式ヘッド装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る光学式ヘッド装置は、光源（半導体レー
ザ１）からの出射光束で光束分離手段（ビームスプリッ
タ２）を反射又は透過することにより集光手段（集光レ
ンズ５）へ向かって行かない光束の方向を変え、その光
束を情報記憶媒体（光ディスク６）へ照射させる光束方
向変更手段（反射ミラー８）と、上記方向の変えられた
光束の情報記憶媒体（光ディスク６）の情報記憶面から
の反射光束を受光して光電変換し、集光手段（集光レン
ズ５）の光軸と情報記憶媒体（光ディスク６）の情報記
憶面とのなす相対角度を検出するための第２の光検知手
段（光検知器１０ａ１０ｂ）とを備えたことを特徴とす
るものである。

〔作用］ 光束方向変更手段（反射ミラー８）は、光源（半導体レ
ーザ１）からの出射光束で光束分離手段（ビームスプリ
ンタ２）を反射又は透過することにより集光手段（集光
レンズ５）へ向かって行かない光束の方向を変え、その
光束を情報記憶媒体（光ディスク６）へ照射させる。第
２の光検知手段（光検知器１０ａ、１０ｂ）は、方向の
変えられた光束の情報記憶媒体（光ディスク６）の情報
記憶面からの反射光束を受光して光電変換する。

集光手段（集光レンズ５）の光軸と情報記憶媒体（光デ
ィスク６）の情報記憶面とのなす相対角度は第２の光検
知手段（光検知器ｔｏａ、１０ｂ）の出力に基づいて検
出される。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の第１の実施例に係る光学式ヘッド装
置の光学系の構成図である。図において、１はＬＤ（光
源）、２は光ディスク（情報記憶媒体）６の情報記憶面
によって反射され集光レンズ（集光手段）５を再透過し
た反射光束とＬＤＩからの出射光束とを分離する光束分
離手段としてのビームスプリッタ、７は光ディスク６の
記録情報及びフォーカシングセンサとトラッキングセン
サとを得るための第１の光検知手段としての光検知器、
８はＬＤＩからの出射光束でビームスプリンタ２を反射
又は透過することにより集光レンズ５へ向かって行かな
い光束の方向を変え、その光束を光ディスク６へ照射さ
せる光束方向変更手段としての反射ミラー、９はヘッド
筺体３３に設けられた穴、１０ａ、１０ｂは上記方向の
変えられた光束の光ディスク６の情報記憶面からの反射
光束を受光して充電変換し、集光レンズ５の光軸と光デ
ィスク６の情報記憶面とのなす相対角度を検出するため
の第２の光検知手段としての光検知器である。なお、こ
の実施例における記録／再生光学系については第７図と
同一なので説明を省略する。

又、この実施例の記録／再生光学系は、第７図（ｂｌで
示した配置、即ちＬＤＩからの出射光束をビムスブリソ
タ２で反射させて光ディスク６へ照射する場合について
記しているが、第７図（ａｌで示した配置の光学系でも
同様の効果を得ることができる。

第２図はこの実施例の光学式ヘッド装置を含む光デイス
クプレーヤーの一部構成を示す斜視図である。図におい
て、２６は光ディスク６を回転させるモータであり、１
００，１０１はヘッド装置送り軸である。その他の符号
は第１図に示す構成要素に対応する。

次に動作について説明する。ＬＤＩより出射された光束
でビームスプリッタ２を透過した光束４は、反射ミラー
８で反射され方向が変えられ、ヘッド筐体３３に設けら
れた穴９より適当な径の光束１１として光ディスク６に
照射される。光ディスク６からの反射光は再びヘッド筐
体３３に到達し、そこに設けられた２分割光検知器１０
ａ。

１０ｂで受光される。

次にチルトセンサ検出の原理について第３図にて説明す
る。集光レンズ５の光軸に対し光ディスク６が垂直な場
合は実線で示す様に２分割検知器上に分割線に対して均
等に光スポットが存在するが、光軸に対して光ディスク
６が傾いた場合は破線で示す様に光スポットが移動する
。このスボットの移動は、ディスクがＹ軸の回りに時計
方向に傾いた場合と反時計方向に傾いた場合とでは移動
方向が異なるので、２分割光検知器１０ａ、１０ｂの差
動アンプ１２により得ることにより、光軸に対して光デ
ィスク６が垂直の場合には「０」、垂直でない場合には
傾き方向に応じて正負に変化するチルトセンサ出力１５
を得ることができる。

第４図は第２の実施例の光学系の構成図である。

この実施例はヘッド筐体３３に設けられた穴９部にレン
ズ手段１３を用いたものであり、チルトセンサに用いる
光束１１′の放射角がレンズ手段１３によって変えられ
るのが特徴である。このようにレンズ手段１３は反射ミ
ラー８と光ディスク６との間に設けられている。

第５図は第３の実施例の光学系の構成図である。

この実施例は、光束変更手段としての反射ミラ８を凹面
鏡とすることにより、チルトセンサに用いる光束１１”
の放射角を変えたことが特徴である。

第６図は第４の実施例の光学系の構成図である。

この実施例は、光束変更手段として光ディスク６へ光束
を導く光４波手段１４が反射ミラー８及び出射穴９の部
分に設けたことを特徴とする。チルトセンサに用いる光
束１１”は光束の強度を測定するのみであり、光束の質
（例えば収差等）は問題としないので、光導波手段１４
は例えばプラスチック棒のようなもので良く、しかも安
価に作成できる。尚、光導波手段１４の下側端面ば反射
ミラー８状に加工され、上側端面８１は透過平面あるい
はレンズ状に加工するのが適切である。

第４図〜第６図において、チルトセンサ用光束１１゛が
平行光であるように記したが、特に平行光にする必要は
なく、例えば収束光にすればチルトセンサの感度が向上
し、光検知器１０ａ。

１０ｂを小さくできる利点がある。従って放射角の制御
範囲は広く、設計段階で自由に決定すれば良い。

尚、前述したように、第２図に本実施例による光学式ヘ
ッド装置の外観斜視図を示す。ヘッド筺体３３に設けら
れた穴９より出射する光を光ディスクで反射し、光検知
器１０ａ、１０ｂで受光し、のＸ軸方向）に並んでいる
のが半径方向の傾きをであるから、穴９と光検知器ＩＱ
ａ、１０ｂとは設計時にできる限り集光レンズ５に接近
して配置すべきである。図中にはヘッド装置送り軸１０
０゜１０１を記したが、この様な平行送り以外に従来公
知のスイングアーム方式送り機構でも本実施例の効果に
影響ない。

上記実施例では、光源からの出射光で、光束分離手段で
分離され情報の記録／再生に用いられない光束を使用し
、この光束の光ディスクからの反射光がディスク基板の
傾きに応じて変位することを利用して該反射光を光検出
器で検知し、出力を電気的に演算することによりチルト
センサ出力を得る。即ち、ＬＤからの出射光と光ディス
クからの反射光を分離する為のビームスプリンタにより
（ニドられる記３．ゑ／再生に使用しない光束を、反ｎ
・１物（例えばミラー）により方向を変えて光ディスク
に照射し、その反射光を２分割光検知器で受光し、光デ
ィスクの傾きに応じて反射光が変位することを利用して
、光検知器出力を演算処理して処理のチルトセンサ出力
を得る。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、集光手段へ向かって行か
ない光束の方向を変え、その光束を情報記４９媒体へ照
射させる光束方向変更手段と、上記方向の変えられた光
束の情報記憶媒体の情報記１９面からの反射光束を受光
して光電変喚し、集光手段の光軸と情報記憶媒体の情報
記憶面とのなす相対角度を検出するための第２の光検知
手段とを設けて構成したので、従来のような情報記憶媒
体の傾きを検知するための付加光学部品を用いずにチル
ト検知用光束が作成でき、これによりチルト検知用信号
を得てチルトサーボが可能となり、しかも従来のチルト
センサで問題であった光学式ヘッド装置の設計上の空間
的制約条件を緩和でき、したがって小型化および低価格
化を図れるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例に係る光学式ヘッド装
置の光学系の構成図、第２図は第１図の光学式ヘッド装
置を含む光デイスクプレーヤーの一部構成を示す斜視図
、第３図は実施例のチルト検出に用いる光検知器上の光
スポットの変位及びチルト出力の説明図、第４図は第２
の実施例に係る光学式ヘッド装置の光学系の構成図、第
５図は第３の実施例に係る光学式ヘッド装置の光学系の
構成図、第６図は第４の実施例に係る光学式ヘッド装置
の光学系の構成図、第７図（ａｌ、　（ｂｌは従来の光
学式ヘッド装置の光学系の構成図、第８図は従来の光学
式ヘッド装置のチルトサーボ機構の構成図、第９図は従
来のチルトセンサの説明図である。 １・・・ＬＤ（光源）、２・・・ビームスプリッタ（光
束分離手段）、５・・・集光レンズ（集光手段）、６・
・・光ディスク（情報記憶媒体）、７・・・光検知器（
第１の光検知手段）、８・・・反射ミラー（光束方向変
更手段）、１０ａ。 １０ｂ・・・光検知器（第２の光検知手段）、１４・・
・光導波手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　光源からの出射光束を情報記憶媒体上に集光照射する
   集光手段と、上記情報記憶媒体の情報記憶面によって反
   射され上記集光手段を再透過した反射光束と上記光源か
   らの出射光束とを分離する光束分離手段と、上記反射光
   束を受光して光電変換する第１の光検知手段とを備えた
   光学式ヘッド装置において、上記光源からの出射光束で
   上記光束分離手段を反射又は透過することにより上記集
   光手段へ向かって行かない光束の方向を変え、その光束
   を上記情報記憶媒体へ照射させる光束方向変更手段と、
   上記方向の変えられた光束の上記情報記憶媒体の情報記
   憶面からの反射光束を受光して光電変換し、上記集光手
   段の光軸と上記情報記憶媒体の情報記憶面とのなす相対
   角度を検出するための第２の光検知手段とを設けたこと
   を特徴とする光学式ヘッド装置。