JPH03116444A - 光ディスク装置 - 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】 Ｃ発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば光ディスク等の光記録媒体に対して情
報の記録・再生を行なう光ディスク装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えば追記型あるいは消去可能型の光ディスク等
の光記録媒体に、光学的に情報を記録あるいは再生する
光ディスク装置においては、光源としての半導体レーザ
（光出力手段）からの比較的小さい連続した光出力で光
ディスク上の情報を読取る一方、比較的大きい所定値以
上の断続的に変化する光出力で光ディスク上に情報を記
録するようになっている。

このような光ディスク装置においては、レーザ光を発光
する半導体レーザ発振器、レーザ光を導く光学系、光デ
ィスクからの反射光を検知する光検出器等が、一体向に
構成されて光学ヘッドに搭載されるようになっている。

第３図は、このような光学ヘッドの概略構成を示す斜視
図である。すなわち、光学ヘッド４は、図示しない光デ
ィスクの半径方向に設けられた軸５０，５１上を、図示
しない駆動機構で駆動されることにより摺動するように
なっており、これにより半径方向の大体の位置決めが行
われるようになっている。そして、光学ヘッド４には、
上述したように、レーザ光を発光する半導体レーザ発振
器５、この半導体レーザ発振器５から出力されたレーザ
光を図示しない光ディスクに収束する対物レンズ８、こ
の対物レンズ８を駆動して正確な位置決め等を行う図示
しないアクチエータ、レーザ光を照射された光ディスク
からの反射光を検知する光検出器１２、及びレーザ光を
導く図示しない光学系等が搭載されている。

そして、上記光学ヘッド４に搭載されたアクチエータや
半導体レーザ発振器５、光検出器１２等はフレキシブル
ケーブル６０を介して基板５２に搭載された制御回路と
接続されるようになっている。上記フレキシブルケーブ
ル６０は、周知のように、曲げ伸ばし自在な平板のケー
ブルであり、光学ヘッド４の移動に容易に追随できるも
のである。

しかしながら、上記フレキシブルケーブル６０は、曲げ
伸ばし自在であるといっても一定の弾性を有し、折り曲
げられた場合は元の状態に戻ろうとする力（第３図の矢
印方向の力）が作用する。

これにより、上記戻ろうとする力に抗して光学ヘッド４
を移動させる必要から光学ヘッド４の駆動機構の駆動力
を大きくする必要があるとともに、光学ヘッド４に加え
られる力がアンバランスとなって一方向だけに力が加え
られるために位置決め精度の向上が図れないという欠点
があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記したように１本のフレキシブルケーブル
で光学ヘッドと制御回路とを接続するものは、フレキシ
ブルケーブルは曲げ伸ばし自在であるといっても一定の
弾性を有しており、折り曲げられた場合は元の状態に戻
ろうとする力が作用するので、上記戻ろうとする力に抗
して光学ヘッドを移動させる必要から光学ヘッドの駆動
機構の駆動力を大きくする必要があるとともに、光学ヘ
ッドに加えられる力がアンバランスとなって一方向だけ
に力が加えられるために位置決め精度の向上が図れない
という欠点を解消するためになされたもので、フレキシ
ブルケーブルが光学ヘッドに加える力のバランスをとっ
て小さな駆動力で高い精度の位置決めができる光ディス
ク装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の光ディスク装置は、光ビームを放射し、この放
射された光ビームの反射光を検知する光学ヘッドと、こ
の光学ヘッドを摺動自在に支持する支持部材と、この支
持部材に配設され、前記光学ヘッドの位置制御を行う制
御回路と、前記支持部材に支持された前記光学ヘッドと
前記制御回路とを接続する第１のケーブルと、前記支持
部材に支持された前記光学ヘッドと前記制御回路とを接
続する第２のケーブルとを具備したことを特徴とする。

（作用） 本発明は、光学ヘッドと、この光学ヘッドの制御回路と
を結ぶケーブルを第１及び第２のケーブルの２本に別け
、第１のケーブルが折り曲げられることにより反発して
光学ヘッドに与える力と、第２のケーブルが折り曲げら
れることにより反発して光学ヘッドに与える力とが平衡
するように配設し、駆動されていない状態での光学ヘッ
ドに加えられる力を小さくするようにしたものである。

これにより、光学ヘッドのバランスがとれて小さな駆動
力で高い精度の位置決めができるものとなっている。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。なお、従来例で説明したと同等部分には同一符号を
付して説明する。

第２図は本発明の情報記録装置としての光ディスク装置
の概略構成を示すものである。図において、光ディスク
１は、例えばガラスあるいはプラスチックス等で円形に
成型された基板の表面に、テルルある意はビスマス等の
金属被膜層がドーナツ形にコーティングされて成るもの
である。

上記光ディスク１は、スピンドルモータ２によって回転
されるようになっている。このスピンドルモータ２は、
制御回路３からの制御信号に応じて動作する図示しない
モータ制御回路により回転の始動、停止、あるいは回転
数等が制御されるようになっている。

上記制御回路３は、例えばマイクロコンピュータ等によ
り構成され、上記スピンドルモータ２の回転制御の他、
後述する種々の制御を司る。この制御回路３は、図示し
ない筐体に固着された基板５２に搭載されている。

上記光ディスク１の下方部には、光学ヘッド４が配設さ
れている。この光学ヘッド４は光ディスク１に対して情
報の記録あるいは再生を行なうもので、半導体レーザ発
振器５、コリメータレンズ６、偏光ビームスプリッタ７
、対物レンズ８、シリンドリカルレンズ９と凸レンズ１
０とから成る周知の非点収差光学系１１．４分割光検出
器１２、及び光検出器１３等により構成されている。こ
の光学ヘッド４は、第１図に示すように、例えば図示し
ないリニアモータ等によって構成される移動機構により
、スライドレール５０，５１上を摺動して光ディスク１
の半径方向に移動するようになっている。そして、制御
部３からの制御信号に従って記録あるいは再生の対象と
なる目標トラックへ移動されるようになっている。

上記光学ヘッド４と制御回路３を搭載する基板５２との
間は、フレキシブルケーブル５３及び５４により接続さ
れている。フレキシブルケーブル５３は、主に、対物レ
ンズ８を光軸方向に移動させるレンズアクチエータ１５
及び光軸と直交する方向に移動させる図示しないレンズ
アクチエータを駆動する信号を光学ヘッド４に供給する
ものである。このフレキシブルケーブル５３の一方は、
基板５２に設けられたコネクタ５５に接続され、他方は
光学ヘッド４に設けられた対物レンズ８の近傍の所定位
置に接続されるようになっている。

フレキシブルケーブル５４は、主に、半導体レーザ発振
器５を駆動する信号を光学ヘッド４に供給するとともに
、４分割光検出器１２及び光検出器１３で検出した検出
信号を受は取るものである。

このフレキシブルケーブル５４の一方は、基板５２に設
けられたコネクタ５６に接続され、他方は光学ヘッド４
に設けられた半導体レーザ発振器５及び４分割光検出器
１２の近傍の所定位置に接続されるようになっている。

そして、フレキシブルケーブル５３とフレキシブルケー
ブル５４とは、第１図に示すように、その湾曲方向が対
称となるように配設されている。かかる状態に配設する
ことにより、光学ヘッド４がスライドレール５０゜５１
を摺動する際に、フレキシブルケーブル５１゜５１の弾
性により光学ヘッド４に加えられる力が互いに打ち消し
あうこととなり、図示しない駆動機構の駆動力を小さく
することができる。また、対象となるように配設したこ
とで一方向だけに力が加わらないので位置決め精度も向
上する。

上記半導体レーザ発振器５は、光出力制御回路１４から
のドライブ信号Ｓ１に応じた発散性のレーザ光（光ビー
ム）を発生するもので、情報を光ディスク１の記録膜１
ａに記録する際は、記録すべき情報に応じてその光強度
が変調された強いレーザ光を発生し、情報を光ディスク
１の記録膜１ａから読出して再生する際は、一定の光強
度を有する弱いレーザ光を発生するようになっている。

上記半導体レーザ発振器５から発生された発散性のレー
ザ光は、コリメータレンズ６によって平行光束に変換さ
れて偏光ビームスプリッタ７に導かれる。この偏光ビー
ムスブリッタフに導かれたレーザ光は、偏光ビームスプ
リッタ７を透過して対物レンズ８に入射され、この対物
レンズ８によって光ディスク１の記録膜１ａに向けて集
束される。

上記対物レンズ８は、レンズ駆動機構としてのレンズア
クチエータ１５により、その先軸方向に移動可能に支持
されている。しかして、フォーカスサーボ回路１６から
のサーボ信号Ｓ２により光軸方向へ移動されることによ
り上記対物レンズ８を通った集束性のレーザ光が先ディ
スク１の記録膜１ａの表面上に投射され、最小ビームス
ポットが光ディスク１の記録膜１ａの表面上に形成され
るようになっている。この状態において、対物レンズ８
は合焦点状態となる。

また、上記対物レンズ８は、光軸と直交する方向にも移
動可能になっており、図示しないトラッキングサーボ回
路からのサーボ信号により上記対物レンズ８が光軸と直
交する方向へ移動されるようになっている。そして、上
記対物レンズ８を通った集束性のレーザ光が光ディスク
１の記録膜１ａの表面上に投射され、光ディスク１の記
録膜１ａの表面上に形成された記録トラックの上に照射
されるようになっている。この状態において、対物レン
ズ８は合トラック状態となる。そして上記合焦点及び合
トラック状態において、情報の書込み及び読出しが可能
となる。

一方、光ディスク１の記録膜１ａから反射された発散性
のレーザ光は、合焦点時には対物レンズ８によって平行
光束に変換され、再び偏光ビームスプリッタフに戻され
る。そして、この偏光ビームスプリッタ７で反射されて
シリンドリカルレンズ９と凸レンズ１０とから成る非点
収差光学系１１によって４分割光検出器１２上に導かれ
、フォーカスずれが形状の変化として現われる状態で結
像されるようになっている。この４分割光検出器１２は
、非点収差光学系１１によって結像された光を電気信号
に変換する４個の光検出セルによって構成されている。

この４分割光検出器１２で互いに対角に配置された２個
の光検出セルから出力される２組の信号は、それぞれ増
幅器１７及び１８に供給されるようになっている。

上記フォーカスサーボ回路１６は、上記増幅器１７及び
１８で増幅した２つの信号を入力して誤差増幅を行なう
誤差増幅器１９、この誤差増幅器１９の出力信号の位相
を補正する位相補正回路２０、この位相補正回路２０の
出力信号をドライバ２２に供給するか否かを制御するア
ナログスイッチ２１、及びアナログスイッチ２１からの
信号を増幅してアクチエータ２１を駆動するドライバ２
２により構成されている。このアナログスイッチ２１が
制御回路３からのフォーカスオンオフ信号Ｓ３によりオ
ンにされた場合に、上記位相補正回路２０からの信号が
ドライバ２２を介してアクチエータ１５に供給されるこ
とによりフォーカスサーボループが形成されるようにな
っている。

また、上記増幅器１７及び１８からの出力信号は加算器
２３に供給されるようになっている。この加算器２３で
加算された信号１よ、光ディスク１の記録内容を反映し
たものであり、二値化回路２４に送出されるようになっ
ている。

二値化回路２４は、例えばコンパレータにより構成され
るもので、加算器２３が出力するアナログ信号を所定の
スレッショルドレベルＴｈと比較することにより二値化
を行なうものである。この二値化回路２４で二値化され
た反射光信号Ｓ４は、制御回路３へ供給されるようにな
っている。

波形整形回路３２は、記録データＳ１０を波形整形し、
後述するドライバ２８に記録パルス信号Ｓ７として供給
するものである。

また、上記半導体レーザ発振器５の記録あるいは再生用
レーザ光の発光口と反対側の発光口に対向して設けられ
た、フォトダイオード等の光電変換素子により構成され
る光検出器１３は、上記半導体レーザ発振器５からのモ
ニタ光が照射されることにより、そのモニタ光を電気信
号（光電流）に変換し、半導体レーザ発振器５の光出力
モニタ信号Ｓ５として光出力制御回路１４に供給するよ
うになっている。

上記光出力制御回路１４は、半導体レーザ発振器５が出
力する光出力モニタ信号Ｓ５を入力してフィードバック
制御を行なうことにより半導体レーザ発振器５の光出力
を一定に保つように制御するものである。すなわち、電
流電圧変換２回路２５は、光検出器１３で光電変換され
て電流信号として取出された光出力モニタ信号Ｓ５を入
力し、光検出器１３で受光した光強度、つまり半導体レ
ーザ発振器５の光出力に応じた電圧信号Ｓ６に変換して
出力するものである。この電流電圧変換回路２５が出力
する電圧信号Ｓ６は誤差増幅器２６に供給される。

誤差増幅器２６は、上記電圧信号Ｓ６を一方の入力とし
、図示しない定電圧源により発生される基準電圧Ｖｓを
他方の入力として、これら両型圧Ｓ６及びＶｓを比較し
、その差分を増幅して誤差信号として出力するものであ
る。上記基準電圧Ｖｓは、再生に必要な光出力を得るた
めの一定電圧であり、上記電圧信号Ｓ６を基準電圧Ｖｓ
に近付けるべくフィードバック制御されることにより、
半導体レーザ発振器５から一定の光出力が得られるよう
になっている。上記誤差増幅器２６からの誤差信号はド
ライバ２８に供給されるようになっている。

ドライバ２８には、上述した波形整形回路３２から、記
録すべき情報に応じた記録パルス信号Ｓ７が供給される
ようになっており、これにより記録のための光出力が上
記半導体レーザ発振器５から出力されるようになってい
る。なお、上記ドライバ２８には、再生時には、誤差増
幅器２６が出力する電圧信号が入力され、記録時には、
直前の再生時に入力されていた電圧値をサンプルホール
ド回路（図示しない）で保持した電圧信号が入力される
ようになっており、これら２つの人力が記録を行なうか
再生を行なうかによって切換えられるようになっている
。そして、記録、再生いずれの場合にも再生時の光出力
のレベルでフィードバック制御が行なわれるようになっ
てる。

次に、上記のように構成される光ディスク装置の動作に
ついて説明する。

先ず、記録動作を行うに先立って、半導体レーザ発振器
５の発光出力の妥当性をチエツクする初期動作を行なう
。つまり、制御回路３からの制御信号により図示しない
リニアモータを駆動し、対物レンズ８を光ディスク１の
無記録領域に対向させる。この無記録領域は、光ディス
ク１の最内周側又は最外周側に設けられており、情報が
記録されない部分である。このような位置に光学ヘッド
４を初期移動することにより、何等かの原因でレーザ光
が異常発光したような場合でも、既記録データを破壊す
ることのないようになっている。次いで、制御回路３か
らフォーカスオンオフ信号Ｓ３を出力することによりア
ナログスイッチ２１をオフにする。これにより、フォー
カスサーボループが切断され、対物レンズ８はフォー力
ッシング制御から開放される。次いで、制御回路３から
、レンズアクチエータ１５を強制的に移動させるための
信号（図示しない）がドライバ２２を介してレンズアク
チエータ１５に供給される。これにより対物レンズ８は
強制的に第１図中点線で示す位置に強制的に移動されて
デフォーカス状態が作り出される。このデフォーカス状
態で、光出力制御回路１４に電力が供給されることによ
り半導体レーザ発振器５がオンにされてレーザビームの
出力が開始される。これにより半導体レーザ発振器５か
ら発生されるモニタ光は、光検出器１３で光出力に応じ
た電流に変換されて光出力モニタ信号Ｓ５として出力さ
れる。電流電圧変換回路２５は、この光出力モニタ信号
Ｓ５を電圧信号Ｓ６に変換し、誤差増幅器２６に供給す
る。誤差増幅器２６では、予め設定されている基準電圧
Ｖｓと電圧信号Ｓ６とを比較し、その誤差分を誤差信号
として出力する。この誤差信号は、「電圧信号Ｓ６＞基
準信号ＶｓＪであれば半導体レーザ発振器５の光出力を
小さくし、「電圧信号Ｓ６＜基準信号ＶｓＪであれば半
導体レーザ発振器５の光出力を大きくする信号である。

この誤差信号をドライバ２８に供給することによりフィ
ードバックループが形成されて基準電圧Ｖｓと電圧信号
Ｓ６とが等しくなるように制御され、これにより半導体
レーザ発振器５の光出力が一定に保たれる。

次に、制御回路３はドライバ２２を介してアクチエータ
１５を駆動することにより対物レンズ８を合焦点位置方
向へ移動させる。そして、合焦点位置に至ったことが判
断された際、アナログスイッチ２１をオンにしてフォー
カスサーボループを接続し、初期動作を完了する。以降
は、フォーカスサーボループによる自動フォーカス制御
が行なわれ、光ディスク１）・らの情報の読出し、書込
み等の通常の動作が行なわれる。

このような状態において、記録動作は次のように行われ
る。すなわち、図示しないホスト装置から送られてきた
記録データは制御回路３に供給され、これにより制御回
路３からパルス状の記録データ５１０が出力される。こ
の記録データＳ１０は波形整形回路３２に供給され、さ
らにドライバ２８に供給される。これにより半導体レー
ザ発振器５は記録データＳ１０に応じた断続的な高光出
力のレーザ光を発光する。このレーザ光はコリメータレ
ンズ６によって平行光束に変換されて偏光ビームスプリ
ッタ７に導かれる。この偏光ビームスブリッタフに導か
れたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ７を透過して対
物レンズ８に入射され、この対物レンズ８によって光デ
ィスク１の記録膜１ａに向けて集束される。これにより
記録膜１ａ上に情報記録が行われる。

一方、再生動作は次のように行われる。すなわち、図示
しないサンプルホールド回路に保持された電圧がドライ
バ２８に供給されることにより、半導体レーザ発振器５
は４定レベルの低光出力のレーザ光を発光する。このレ
ーザ光はコリメータレンズ６によって平行光束に変換さ
れて偏光ビームスブリッタフに導かれる。この偏光ビー
ムスブリッタフに導かれたレーザ光は、偏光ビームスプ
リッタ７を透過して対物レンズ８に入射され、この対物
レンズ８によって光ディスク１の記録膜１ａに向けて集
束される。そして、光ディスク１の記録膜１ａから反射
された発散性のレーザ光は、対物レンズ８によって平行
光束に変換され、再び偏光ビームスブリッタフに戻され
る。そして、この偏光ビームスプリッタ７で反射されて
シリンドリカルレンズ９と凸レンズ１０とから成る非点
収差光学系１１によって４分割光検出器１２上に結像さ
れる。この４分割光検出器１２で光電変換された信号は
、それぞれ増幅器１７及び１８に供給される。そして、
増幅器１７及び１８で増幅された信号の一方は誤差増幅
器１９以下のフォーカスサーボ回路１６に供給され、フ
ォー力ッシング制御に使用される。また、増幅器１７及
び１８で増幅された信号の他方は加算器２３に供給され
て加算が行われた後、二値化回路２４に供給される。

二値化回路２４は、上記加算器２３からの信号と所定の
スレッショルドレベルＴｈとを比較することにより、二
値化された反射光信号Ｓ４を出力する。そして、この反
射光信号Ｓ４は制御回路３に供給される。そして、この
制御回路３を介して図示しないホスト装置に送られ、表
示や印刷等が行われる。

以上のように、光学ヘッド４と、この光学ヘッド４を制
御する制御回路３等が搭載された基板５２とを結ぶフレ
キシブルケーブルを２本に別け、フレキシブルケーブル
５３が折り曲げられることにより反発して光学ヘッド４
に与える力と、フレキシブルケーブル５４が折り曲げら
れることにより反発して光学ヘッド４に与える力とが平
衡するように対称に配設し、駆動されていない状態での
光学ヘッド４に加えられる力を小さ（するようにしたの
で、光学ヘッド４のバランスがとれて小さな駆動力で高
い精度の位置決めができるものとなっている。

また、２本に分けられたフレキシブルケーブル５３．５
４のそれぞれに性質の異なる信号を通すことにより、ク
ロストークノイズを減少できるという効果もある。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、フレキシブルケー
ブルが光学ヘッドに加える力のバランスがとれるので小
さな駆動力で高い精度の位置決めができる光ディスク装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は光学ヘッドの構成を示す斜視図、第２図は光ディ
スク装置の概略構成を示すブロック図であり、第３図は
従来の光学ヘッドの構成を示す斜視図である。 １・・・光ディスク、２・・・スピンドルモータ、３・
・・制御回路、４・・・光学ヘッド、５・・・半導体レ
ーザ発振器、８・・・対物レンズ、１２・・・４分割光
検出器、１３・・・光検出器、２４・・・二値化回路、
３２・・・波形整形回路、５０．５１・・・スライドレ
ール（支持部材）、５２・・・基板、５３・・・フレキ
シブルケーブル（第１のケーブル）、５４・・・フレキ
シブルケーブル（第２のケーブル）、５５．５６・・・
コネクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光ビームを放射し、この放射された光ビームの反射光を
   検知する光学ヘッドと、 この光学ヘッドを摺動自在に支持する支持部材と、 この支持部材に配設され、前記光学ヘッドの位置制御を
   行う制御回路と、 前記支持部材に支持された前記光学ヘッドと前記制御回
   路とを接続する第１のケーブルと、前記支持部材に支持
   された前記光学ヘッドと前記制御回路とを接続する第２
   のケーブルと を具備したことを特徴とする光ディスク装置。