JPH0268735A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は光ディスク装置において、光ディスク媒体に対
する信号の記録及び／又は再生、その他の動作を行う光
ヘッドの対物レンズ位置や光ディスク媒体の傾きの検出
を行う検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の光ディスク装置に使用された光ヘッドをを第５図
に示す。第５図において、１００は対物レンズ、１０１
は該対物レンズ１００と一体の可動のボビン、１０２及
び１０３はボビン１０１を駆動するための固定配置の磁
石、１０４及び１０５はヨーク、１０６はボビン１００
の回転軸、１０７はＬＥＤ１０８及びフォトディテクタ
１０９を有するセンサである。

対物レンズ１００の変位は、センサ１０７のＬＥＤ１０
８から発せられた光ビームの２分割フォトディテクタ１
０９への入射光量の差から検出していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

対物レンズの変位は上述のように、また光ディスク媒体
の傾きも同様に、光ヘッドに専用のセンサを別途付加し
て観測していたので、光ヘツド可動部の質量が大きくな
りやすく、そのため光ヘッドの制御帯域を拡げる上で制
限を生じ、高速のトラック追従が出来ないという欠点を
もっていた。

また、センサの付加により、部品点数の増加を招き、製
造コストの増加ならびに倍額性の低下を引き起こすとい
う欠点をもっていた。

本発明の第１の目的は、専用のセンサを使用することな
く対物レンズの変位及び／又は光ディスク媒体の傾きを
検出できるようにすることである。

第２の目的は、光ヘッドを軽量化させることにより当該
光ヘッドの高速追従動作を可能にすることである。

第３の目的は、ヘッドの体積の小型化である。

〔課題を解決するための手段〕

このために本発明の検出装置は、ミラー面を有する光デ
ィスク媒体と、光ビーム出射手段、該光ビーム出射手段
から出射した光ビームが上記光ディスク媒体で反射して
入射する多分割の受光素子、上記光ビームを集光する可
動の対物レンズ、及び該対物レンズを駆動する駆動機構
を具備する光ヘッドと、上記対物レンズを駆動する駆動
回路と、上記受光素子で得られる信号を処理する演算手
段とを具備し、上記受光素子の各々で得た光量信号を上
記演算手段により和差乗除演算して得られる信号を、上
記対物レンズの上記駆動機構の固定部に対する変位信号
とするように構成した。

また、−に記構成に加えて、上記対物レンズを中立点に
ディテントする手段を設け、上記受光素子の各々で得た
光量信号を上記演算手段で和差乗除演算して得られる信
号を、上記光ディスク媒体の傾き角度を示す信号とする
。

更に、上記構成に加えて、上記光ディスク媒体の傾き角
度が予め定めた値より大きな場合に警告を発するように
する。

更に、上記構成に加えて、記録及び／又は再生動作に先
立ち上記光ヘッドを上記光ディスク媒体の半径方向に走
行させて半径位置とレンズ変位量との関係を記位手段に
蓄積する手段を有するようにする。

〔実施例〕

本実施例では、対物レンズの変位及び光ディスク媒体の
傾きの検出を、専用のセンサを使用することなく、光ヘ
ツド内に備わっている受光素子を有効に使用して行う。

すなわち、光ディスク媒体のミラー面で反射した光ビー
ムの戻り位置を受光素子で検知して対物レンズの変位お
よびディスク媒体の傾きの検出を行う。

去】ｌ±Ｌ 第１図は本発明の第１の実施例の原理説明図である。■
はレーザ発光素子、２はビーム整形プリズム、３は偏同
ビームスプリンタ、４は対物レンズ、５はミラー面を有
するサンプルサーボ用プリピット付の光ディスク媒体、
６は対物レンズ４を駆動するトラッキング駆動素子、７
は２分割受光素子、８は差動増幅器である。

このような光ヘッドの構造は公知であるが、ミラー面を
有する光ディスク媒体５と組み合わせて動作させる点に
おいて全く異なる新たな機能、つまり対物レンズの変位
検出の機能を発揮する。

まず、対物レンズ４が光軸中心にある場合、レーザ発光
素子１から出射した光ビームは、公知のように実線で示
す光路を経て２分割受光素子７に帰着する。この場合は
、その光量は各々同等となるから、差動増幅器８の出力
電圧は零を示す。このとき、光ディスク媒体５の反射面
には所謂案内溝はないので、ごの効果はディスク上の位
置によらない。

次に、何らかの理由で、例えば、シーク動作の加速度に
より力を受けて対物レンズが符号４“で示すように変位
した場合には、光ディスク媒体５からの反射光は１点鎖
線で示す光路を辿って受光素子７に到達し、差動増幅器
８では当該変位にほぼ比例した信号電圧が生じる。この
電圧値がレンズ変位を示す信号となる。

第２図は実施例１の電気回路部分の構成図である。１１
は第１図で説明した光ヘッドのキャリッジ、１２は対物
レンズ駆動回路、１３は補償回路、１４はシーク制御回
路、１５はトラックずれ信号生成回路、１６はデータ信
号生成回路、１７はノイズ除去回路、１８はスイッチで
ある。

トラックトレース動作においては、上記補償回路１３の
一方の入力線２１に、公知の手段により、対物レンズ４
を光ディスク媒体５のトラックに追従させるためのサー
ボ信号をトラックずれ信号生成回路１５で得て、シーク
制御回路１４から供給する。この人力線２１の信号によ
りレンズ４が光ディスク５上のトラックをトレースする
。

一方、シーク動作においては、キャリッジが高速度で移
動するときに、スイッチ１８を閉じて対物レンズ４の変
位信号を他方の入力線２２から補償回路１３にフィード
バックし、対物レンズ４をディテントする。シーク動作
が終了に近づき、対物レンズ４の振動が整定した時点で
再びスイッチ１８を開き、上述のトラックトレース動作
に入るる。なお、スイッチ１８を常時閉じておいても、
本発明の効果を得ることができる。

第３図は実施例１の動作のタイミングチャートである。

３１は再生信号、３２は該再生信号３１から得られる基
本のクロック、３４は信号サンプルタイミングパルス、
３５は位置信号である。

再生信号３１は光ディスク媒体５の記録面にあるプリピ
ットから再生され、これに基づきクロック３２を生成す
る。位置信号３５は、一般に光ディスク媒体５上のプリ
ピットなどで擾乱を受けている。そこで、ノイズ除去回
路１７によりノイズを除去する。

このノイズ除去回路１７としては、低域通過フィルタが
簡単だが、ここではサンプルホールドによる例を示す。

これは、ワンショットパルス３３を出力するワンショッ
ト回路を使用して、クロック３２からサンプルタイミン
グパルス３４を生成し、このパルス３４を使用して位置
信号３５から位置サンプル信号３６を得て、これを低域
通過フィルタ（図示せず）で滑らかにして最終的な位置
信号３７を得る方法である。

なお、レンズ位置信号を得た上でのシーク動作タイミン
グについては、公知であるので記述しない。

実施例２ 第２図における光ディスク媒体５として案内溝方式のも
のを用いる場合には、シーク動作中は溝を多数跨ぎなが
ら、光ヘッドが走行する。したがって、対物レンズ位置
信号に所謂クロストラック信号が多数現れ、対物レンズ
変位信号をかき消す確率が極めて高い。

そこで、案内溝方式の光ディスク媒体に適用する場合に
は、当該光ディスク媒体の１回転のトラック中に、可動
対物レンズの制御帯域を得るに必要な数のミラ一部分を
設け、そのミラ一部のみをサンプリングにより抽出して
レンズ位置信号を得るようにする。

前記の制御帯域を得るに必要なミラ一部分の数について
、例えば、所要サンプル周波数を１０．２ＫＩｌｚ　。

回転数を１８００回転／分とすると、このミラ一部分の
数は３４０個／周と計算される。これは、１７セクタ／
周のディスクでは２０個／セクタに相当し、案内溝にミ
ラ一部分（休止期間）を設けるのはさほど困難ではない
ことが分かる。

実施例３ 第４図は第３の実施例を示す図である。この実施例は、
実施例１に記憶手段１９を付加した構成である。光ディ
スク媒体５に図示のごとく反りを生じている場合、対物
レンズ４を中立点等にディテントしつつ半径方向に光ヘ
ッド１１を走行させると、半径位置に応じて戻りビーム
の位置が変化し、ノイズ除去回路１７の出力線２ｏには
見かけのレンズ変位を示す信号が生ずる。

この場合、対物レンズ４が中立点等にあることが既知で
あるから、見かけのレンズ変位は対物レンズの光軸と光
ディスク媒体面との交差角度、つまり光ディスク媒体５
の傾き角度〔チルト（ｔｉｌｔ）量〕を示すことに外な
らない。よって、これを記憶手段に１９において記憶し
ておく。

この記憶方法として、この記録手段１９をＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）とし、半径位置を整数に丸めた値
をアドレスとして、記録再生可能半径におけるレンズ変
位量を記録する構成にすると、より安価な装置を実現す
ることができる。

このようにしてチルトｉが観測・記憶できるので、光デ
ィスク媒体５の各種回転位置においてこれを観測すれば
、当該光ディスク媒体５の変形を容易に計測できる。

したがって、光ディスク媒体５の変形が所定の範囲にな
いことをもって、各種の警報、例えば警告ランプ、警報
音、上位装置へのステータス表示などが可能となる。こ
の警告の利用方法は本発明の範囲外であるが、光ディス
ク媒体５の使用の一時中止、記録動作の中止などのよう
に、装置と媒体の安全性確保の為に利用し得る。

この場合、光ディスク媒体５の半径位置を参照数として
記憶手段１９から読み出したレンズ変位量と、現在の（
当該半径位置における）レンズ変位信号から導いたレン
ズ変位量との和差乗除演算により、新たな（真の）レン
ズ変位量を算出して利用すると次のような利点が生じる
。

すなわち、変形の大きな光ディスク媒体を挿入した場合
、対物レンズ４を前記手段により得た制御信号で駆動す
ることにより、変形を救済して記録再生できるように改
善し得る。

なお、対物レンズ４を中立点にロックすることは、特願
昭６３−０７３３８７などの公知の方法で容易に実現で
きることは明らかである。

また、中立点のみならず、レンズ可動範囲内の一点でデ
ィテントしても、同様の効果が得られることは自明であ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の検出装置によれば、対物
レンズの変位及び／又は光ディスク装置の傾き角度を、
特殊なセンサを別途付加することなく検出し得るという
利点を有する。

したがって、付加センサによる容積・重量が削減でき、
光ヘッドの小型・軽量化が図れ、高速追従が可能となり
、更に装置全体の小型化にも寄与するという利点がある
。

また、付加センサの削除により、製造コストの低下、調
整工程の削減、部品信頼性の向上などの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の光ヘッドの機構構成図
、第２図は第１の実施例の制御回路の回路図、第３図は
第１の実施例の動作のタイミングチャート、第４図は第
３の実施例の制御回路の回路図、第５図は従来の光ヘッ
ドの機構構成図である。 １・・・レーザ発光素子、２・・・プリズム、３・・・
ビームスプリッタ、４・・・対物レンズ、５・・・光デ
ィスク媒体、６・・・トラッキング駆動素子、７・・・
２分割受光素子、８・・・差動増幅器、 １１・・・光ヘッド、１２・・・対物レンズ駆動回路、
１３・・・補償回路、１４・・・シーク制御回路、１５
・・・トラックずれ信号生成回路、１６・・・データ信
号生成回路、１７・・・ノイズ除去回路、１８・・・ス
イッチ、１９・・・記憶手段、 ３１・・・再生信号、３２・・・クロック、３３・・・
ワンショットパルス、３４・・・サンプリングタイミン
グパルス、３５・・・位置信号、３６・・・位置サンプ
ル信号、３７・・・ノイズ除去した位置信号、１００・
・・レンズ、１０１・・・ホビン、１０２．１０３・・
・磁石、１０４．１０５・・・ヨーク、１０６・・・回
転軸、１０７・・・センサ、１０８・・・ＬＥＤ、１０
９・・・フォトディテクタ。 代理人　弁理士　長　尾　常　明 第４ 図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ミラー面を有する光ディスク媒体と、光ビーム
   出射手段、該光ビーム出射手段から出射した光ビームが
   上記光ディスク媒体で反射して入射する多分割の受光素
   子、上記光ビームを集光する可動の対物レンズ、及び該
   対物レンズを駆動する駆動機構を具備する光ヘッドと、
   上記対物レンズを駆動する駆動回路と、上記受光素子で
   得られる信号を処理する演算手段とを具備し、 上記受光素子の各々で得た光量信号を上記演算手段によ
   り和差乗除演算して得られる信号を、上記対物レンズの
   上記駆動機構の固定部に対する変位信号とすることを特
   徴とする検出装置。
2. （２）、上記対物レンズを中立点又は可動範囲内の一点
   にディテントする手段を有し、該手段により上記対物レ
   ンズをディテントした状態で得られる上記光量信号を上
   記演算手段で和差乗除演算して得た信号を、上記光ディ
   スク媒体の傾き角度を示す信号とすることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の検出装置。
3. （３）、上記光ディスク媒体の傾き角度が予め定めた値
   より大きな場合に警告を発することを特徴とする特許請
   求の範囲第２項記載の検出装置。
4. （４）、記録及び／又は再生動作に先立ち上記光ヘッド
   を上記光ディスク媒体の半径方向に走行させて半径位置
   とレンズ変位量との関係を記憶手段に蓄積する手段を有
   することを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項
   記載の検出装置。