JPH0378121A - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光学的に情報の記録再生を行う光デイスク
装置における対物レンズ位置検出装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

光デイスク装置は、非接触で情報記録媒体に同心円状、
あるいは渦巻状に信号を記録もしくは再生するため、ト
ラッキングサーボセンサ方式を必要とする。このトラッ
キングサーボセンサ方式については種々の方式が提案さ
れているが、信号ピットまたは案内溝からの回折光を利
用した方式としてプッシュル法と呼ばれるものがある。

第３図はプッシュプル法によるトラッキングサ−ボセン
サ方式の原理を説明する図であり、図において、（１）
は情報記録媒体、（２）は情報記録媒体（１）の中央部
に形成された案内溝、（３）は情報記録媒体（１）の上
記案内溝（２）の形成面と対面して配置され、この案内
溝の中心に集光スポット（４）を形成する対物レンズ、
（５）は対物レンズ（３）の出射光側に平行配置されて
いる凸レンズ、（６）は２つの受光面（６ａ）。

（６ｂ）によって構成され、かつ凸レンズ（５）の出射
光側に配置されている２分割光検知器、（７）は２分割
光検知器（６）の２つの受光面（６ａ）、（６ｂ）にそ
れぞれ接続された入力端子（＋）、　　（−）を有し、
この受光面（６ａ）。

（６ｂ）からの出力に基づいてトラッキングエラー信号
（ＴＳ）を発生する差動増幅器である。

上記集光スポット（４）は案内溝（２）の両縁によって
回折を受けると、回折光分布（８）。

（９）を生じ、また２分割光検知器（６）の面上に投影
されて回折光分布（１０）　、　　（１１）を生゛じる
。

対物レンズ（３）が案内溝（２）の中心位置にある場合
には、上記回折光分布（８）、（９）にしたがって回折
光分布（１０）　、　　（１１）の強度は等しくなり、
差動増幅器（７）の出力は零となる。

ところが、情報記録媒体（１）の偏芯等によって対物レ
ンズ（３）と案内溝（２）との総体的な位置関係がずれ
た場合には、回折光分布（８）。

（９）が均等でなくなることから、差動増幅器（７）の
出力は正または負となる。従って、この出力を零とする
ようにサーボ動作が行われ、対物レンズ（３）は図に示
すＸ方向に並進変位する。

次に上記プッシュプル法によるトラッキングサーボセン
サ方式の問題点を説明する。第４図は対物レンズ（３）
の中立点（図中の一点鎖線上）に対し、案内溝（２）が
距離ｄだけ変位した状態を示す図である。

この状態では集光スポット（４）が案内溝（２）の中心
にあるにもかかわらず、２分割光検知器（６）の面上に
おいて、投影された回折光分布（１０）　、　　（１１
）が２つの受光面（６ａ）。

（６ｂ）に対して均等に入射しなくなり、結果的に差動
増幅器（７）の出力は零にならなくなる。

すなわち、トラッキングオフセットを生じた状態となる
。

第５図は対物レンズ（３）の変位ｄに対するトラッキン
グエラー信号ＴＳを示す図であり、変位ｄが大きくなる
に従ってトラッキングオフセット量も大きくなる。

以上のように、プッシュプル法によるトラッキングサー
ボセンサ方式は回折光を利用した簡単な方式であるが、
対物レンズ（３）のトラッキング方向の変位αによって
トラッキングエラー信号（ＴＳ）にオフセットが生じ、
このためトラッキング方向の可動範囲を広くとれないと
いう不都合があった。

このような不都合を改善するものとして従来、例えば第
６図、第７図に示された対物レンズ位置検出装置があっ
た。

第６図は従来の対物レンズ位置検出装置の構成図であり
、第６図において、（１２）は例えば半導体レーザー等
の光源、（１３）は光源（１２）からの出射光束（１４
）を平行光とするコニメータレンズ、（１５）は出射光
束（１４）を二方向に分けるビームスプリッタ、（１６
）はビームスプリッタ（１５）から出射した一方向の光
束（１４Ｘ）を反射する反射ミラー　（１７）は軸（１
８）に回動および摺動自在に支持されたターンテーブル
、（１９）はターンテーブル（１７）の偏心位置に設け
られた対物レンズ、（２０）はターンテーブル（１７）
の偏心位置に設けられた発光ダイオード、（２１）は発
光ダイオード（２０）の光を受光する２つの受光面（２
１ａ）　、　　（２１ｂ）を有する対物レンズ位置検出
用２分割光検出器、（２２）はビームスブリタ（１５）
から出射した他方向の光束（１４Ｙ）を受光する２つの
受光面（２２ａ）、（２２ｂ）を有するトラッキングエ
ラー検出用２分割光検出器、（２３）は２分割光検出器
（２１）の２つの受光面（２１ａ）　。

（２ｌ　ｂ）にそれぞれ接続された入力端子（＋）。

（−）を有し、この受光面（２１ａ）　、　　（２ｌ　
ｂ）からの出力に基づいて対物レンズ位置検出信号（Ｌ
ＰＳ）を発生する差動増幅器、（２４）は２分割光検出
器（２２）の２つの受光面（２２ａ）　。

（２２ｂ）にそれぞれ接続された入力端子（＋）。

（−）を有し、この受光面（２２ａ）　、　　（２２ｂ
）からの出力に基づいてトラッキングエラー信号（ＴＳ
）を発生する差動増幅器、（２５）は上記差動増幅器（
２３）　、　　（２４）にそれぞれ接続された入力端子
（＋）、　　（−）を有し、それぞれの差動増幅器（２
３）　、　　（２４）から出力された対物レンズ位置検
出信号（ＬＰＳ）とトラッキングエラー信号（Ｔ　Ｓ）
に基づいてトラッキングオフセットのないトラッキング
エラー信号（Ｃ−ＴＳ）を出力する差動増幅器である。

次に上記第６図に示す対物レンズ位置検出装置の動作を
説明する。光源（１２）からの出射光束（１４）は、コ
ンメータレンズ（１３）　、ビームスプリンタ（１５）
を通って反射ミラー（１６）・で反射され、この反射光
束（２６）は対物レンズ（１９）を透過して情報記録媒
体（２７）で反射される。

この反射光束はもとの光路を戻りビームスプリッタ（１
５）で反射され、トラッキングエラー検出用２分割光検
知器（２２）の２つの受光面（２２ａ）、（２２ｂ）に
入射する。差動増幅器（２４）はトラッキングエラー検
出用２分割光検出器（２２）の２つの受光面（２；’ａ
）、（２２ｂ）からの出力に基づいてトラッキングエラ
ー信号（ＴＳ）を発生する。このトラッキングエラー信
号（ＴＳ）は第７図（ａ）に示すように、対物レンズ（
１９）の変位ｄに対してトラッキングオフセットを生じ
た波形となる。

一方、対物レンズ（１９）を保持するターンテブル（１
７）は、軸（１８）を中心にトラッキング方向に回動す
ることによってトラッキング動作を行う。このターンテ
ーブル（１７）に設けられた発光ダイオード（２０）か
らの出射光束（３５）は対物レンズ位置検出用２分割光
検知器（２１）の２つの受光面（２１ａ）　、　　（２
ｌ　ｂ）によって受光される。差動増幅器（２３）は対
物レンズ位置検出用２分割光検知器（２１）の２つの受
光面（２１ａ）　、　　（２ｌ　ｂ）からの出力差に基
づいて、第７図（ｂ）に示すような対物レンズ位置検出
信号（ＬＰＳ）を発生する。

差動増幅器（２５）は差動増幅器（２３）および差動増
幅器（２４）から得られたトラッキングエラー信号（Ｔ
Ｓ）および対物レンズ位置検出信号（Ｌ　Ｐ　Ｓ）を演
算することにより、第７図（ｃ）に示すように対物レン
ズ（１９）のトラッキング方向の変位ｄにかかわらず常
にトラッキングオフセットのない補正されたトラッキン
グエラー信号（Ｃ−ＴＳ）を得ることができ、このため
、トラッキング方向の可動範囲を広くとることが可能と
なる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の対物レンズ位置検出装置は以上のように構成され
ているので、下記の理由により、ターンテーブル（１７
）のフォーカス方向の位置変化で対物レンズ位置検出信
号（Ｌ　Ｐ　Ｓ）の感度が変化するという問題点があっ
た。

つまり、一般に情報記録媒体（２７）としてのディスク
は全く平らな板ではなく、ディスクが回転したり、また
は半径方向の位置が異なることにより、ディスク位置は
基準面に対して上下方向に変位する。例えばコンパクト
ディスクの規格では最大±０．５ｍｍの変位が許されて
いる。

そこで集光スポット（４）が常にディスク上に存在する
ためのフォーカシングサーボが必要となり、ターンテー
ブル（１７）は図示しない焦点制御用コイルに通電する
ことにより、±１ｍｍ程度、フォーカス方向に動くよう
に設計されている。

第６図に示すような従来の対物レンズ位置検出装置の場
合、ターンテーブル（１７）が例えば図示において上方
に変位した場合、発光ダイオード（２０）と対物レンズ
位置検出用２分割光検知器（２１）との距離が長くなり
、対物レンズ位置検出信号（Ｌ　Ｐ　Ｓ）の感度が低下
する。

このような感度の変化は上記第６図に示すような従来装
置の構成に限らず、例えばターンテーブルにアパーチャ
を設けて、これを挟むように発光ダイオード（２０）と
対物レンズ位置検出用２分割光検知器（２１）を配置す
る構成やターンテーブル（１７）に反射面を設けて、反
射光を検知する構成の場合でも存在する。

対物レンズ位置検出信号（Ｌ　Ｐ　Ｓ）は第７図に示す
ように一定のゲインでトラッキングエラー信号（ＴＳ）
と差動増幅するので、感度の変化は補正量の変動を生じ
させ、トラッキングエラー信号（ＴＳ）にオフセットが
生じてしまう。

つまり、第８図に示すようにターンテーブル（１７）の
フォーカス方向の位置によって、図中に示す特性（ａ）
、（ｂ）、　　（ｃ）のように対物レンズ位置検出信号
（Ｌ　Ｐ　Ｓ）が異なるので、例えば対物レンズ（１９
）がトラッキング方向にだけ変位した場合、設定値の位
置検出信号（Ｓ）に対して、（Ｓ＋α）または（Ｓ−α
）のようにαだけ誤差が生じてしまうという問題点があ
った。

この発明は上記のような問題点を解消することを課題に
なされたもので、新たに装置を必要とせずに、信号の演
算によって誤差のない対物レンズ位置検出装置を得るこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る対物レンズ位置検出装置はトラッキング
エラー信号のオフセット補正に対物レンズを保持するタ
ーンテーブルをフォーカシング方向に駆動するフォーカ
シングアクチュエータの駆動電圧を用いたものである。

〔作用〕

この発明における対物レンズ位置検出装置はターンテー
ブルをフォーカシング方向に駆動するフォーカシングア
クチュエータの駆動電圧によってターンテーブルのフォ
ーカス方向の位置変化に伴う対物レンズ位置検出信号の
感度変化を補正することにより、ターンテーブルがフォ
ーカス方向に移動しても、トラッキングエラー信号の補
正を誤差なく行うことを可能とする。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

対物レンズ位置検出装置としての構成は前記第６図に示
す構成と同じであり、第１図はその装置における信号処
理回路を示すブロック図である。

第１図において、（２８）は対物レンズを保持するター
ンテーブルをフォーカシング方向に摺動させるために、
図示しない焦点制御用コイルに供給するフォーカシング
アクチュエータの駆動電圧を供給する駆動電圧供給源、
（２９）は対物レンズ位置検出信号（ＬＰＳ）のゲイン
調整用アンプ、（３０）はその駆動電圧（ＶＰ）と端子
（３１）に供給されたリファレンス電圧（ＶＲＥＦ）を
入力とする差動アンプ、（３２）は加算器である。次に
上記実施例の動作について説明する。トラッキングエラ
ー信号（ＴＳ）とアンプ（２９）でゲイン調整した対物
レンズ位置検出信号（ＬＰＳ）およびフォーカシングア
クチュエータの駆動電圧供給源（２８）からの駆動電圧
（Ｖ、）を加算器（３２）で加算演算する。すなわち、
フォーカス方向の中点電圧をリファレンス電圧（ｖＲＥ
Ｐ）として、フォーカシングアクチュエータの駆動電圧
・（Ｖ　　）の変動電圧（△ｖＦ）を差動アンプ（３１
）より取り出し、この変動電圧（△ＶＦ）を上記の演算
に加える。

例えばターンテーブル（１７）が図示において上方に変
位した場合には第８図特性（Ｃ）に示したように位置検
出装置の感度が下がりオフセットの補正量が不足する。

一方、この時のフォーカシングアクチュエータの駆動電
圧は中点の時に比べ変位量に比例して増加している。

従って、感度低下によって不足した補正信号をフォーカ
シングアクチュエータの駆動電圧の増分（ΔＶｐ）で補
うことになり、適正な補正を行うことができる。

ターンテーブル（１７）が図示において、下方に変位し
た場合も同様に感度の増大による補正の過分をフォーカ
シングアクチュエータ電圧の減分で補うことにより、誤
差のない補正が行えるｉこの結果、ターンテーブル（１
７）のフォーカス方向の位置が変化しても、対物レンズ
（１９）のトラッキング方向の変位に伴うトラッキング
オフセットの補正を誤差なく行うことができる。

なお、第１図ではフォーカシングアクチュエータの駆動
電圧そのものを補正信号として利用したが、フォーカシ
ングアクチュエータの駆動電圧で対物レンズ位置検出信
号（ＬＰＳ）のゲインを補正してもよく、その構成のブ
ロック図を第２図に示す。ゲイン調整用アンプ（２９）
でゲイン調整された対物レンズ位置検出信号（Ｌ　Ｐ　
Ｓ）をさらにゲイン補正回路（３３）を用いて、フォー
カシングアクチュエータの駆動電圧（ＶＦ）に対応して
ゲイン補正を行い、この補正された対物レンズ位置損出
信号（Ｌ　Ｐ　Ｓ）をトラッキングエラー信号（ＴＳ）
と加算器（３４）加算することにより、ターンテーブル
（１７）のフォーカス方向の位置にかかわらずトラッキ
ングオフセットの補正を誤差なく行うことができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、トラッキングエラー
信号の補正にフォーカシングアクチュエータの駆動電圧
を用いるように構成したので、ターンテーブルのフォー
カス方向の位置変化に伴う対物レンズ位置検出信号の感
度変化をも補正することができ、ターンテーブルのフォ
ーカス方向の位置の影響を受けずにトラッキングオフセ
ットの補正を行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による対物レンズ位置検出
装置の信号処理回路を示すブロック図、第２図は他の信
号処理回路実施例を示すブロック図、第３図、第４図は
プッシュプル法によるトラッキングサーボセンサ方式の
原理説明図、第５図はそのトラッキングサーボセンサ方
式の信号波形図、第６図は従来の対物レンズ位置検出装
置の構成図、第７図はその装置各部の信号波形図、第８
図はターンテーブルのフォーカス方向の位置が変化した
ときの位置検出信号の特性図である。 図において、（１２）は光源、（１５）はビームスプリ
ッタ、（１７）はターンテーブル、（１９）は対物レン
ズ、（２０）は発光体、（２１）は対物レンズ位置検出
用２分割光検出器、（２２）はトラッキングエラー検出
用２分割光検出器、（２８）はフォーカシングアクチュ
エータの駆動電圧供給源である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源からの光束を分岐するビームスプリッタとと、 前記ビームスプリッタの透過光束を集束して情報記録媒
   体に出射し該情報記録媒体からの反射光束を入射する対
   物レンズと、 前記対物レンズに入射した反射光束を前記ビームスピリ
   ッタを介して受光するトラッキングエラー検出用光検出
   器と、 前記対物レンズを偏心位置に保持する回動および摺動可
   能なターンテーブルと、 前記ターンテーブルの偏心位置に設けられた発光体と、 前記発光体からの光を受光する対物レンズ位置検出用光
   検出器と、 前記トラッキングエラー検出用光検出器の検出信号に基
   づくトラッキングエラー信号と前記対物レンズ位置検出
   用光検出器の検出信号に基づく対物レンズ位置検出信号
   およびフォーカシングアクチュエータの駆動電圧とによ
   りトラッキングオフセットのないトラッキングエラー信
   号を得る信号処理回路とを具備したことを特徴とする対
   物レンズ位置検出装置。