JPH04178928A - 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】 【産業上の利用分野】

この発明は、光ディスクにレーザー光束を集光、して少
なくとも情報の再生を行う光ディスク装置に関し、特に
プッシュプル法によるトラッキングエラー検出を行う光
ディスク装置に関するものである。

【従来の技術】

光ディスク装置において、信号の再生を正確に行うため
には、レーザー光束をディスク上で回折限界程度のスポ
ット径に絞り込み、記録トラック上を正確にトレースさ
せる必要がある。このため、光ディスク装置には、フォ
ーカスエラー検出、トラックエラー検出を行う検出手段
と、各エラー信号に基づいてレーザー光のスポット位置
を光学系の光軸方向、そしてディスクの半径方向に駆動
するサーボ機構とが設けられている。 第４図は、従来の光ディスク装置を示したものである。 レーザー光源１からの光束をコリメートレンズ２、ミラ
ー３、対物レンズ４を介して記録媒体であるディスクＯ
Ｄ上にスポットとして結像させ、ディスクＯＤからの反
射光をビームスプリッタ−５、集光レンズ６を介して受
光素子７に導く。対物レンズ４とミラー３とは、ディス
クのラジアル方向にスライド自在なヘッド８に設けられ
、レーザー光源１からビームスプリッタ−５までの素子
は固定されている。 受光素子７は、ディスクのタンジェンシャル方向に相当
する境界線を境として分割された２つの領域Ａ、Ｂを有
している。受光素子７上に集光された反射光の光量分布
は、ディスク上に形成されたビット、あるいはグループ
とスポットとの位置関係により回折による影響を受けて
変化する。従って、受光素子７の２つの領域Ａ、Ｂの出
力の差動をとることにより、プッシュプル法によるトラ
ッキングエラー信号を検出することができる。 ミラー３は、図中の矢印方向に対して回動自在であり、
検出されたトラッキングエラー信号に基づいてディスク
上でのスポットが正確にトラックをトレースするよう制
御される。

【発明が解決しようとする課題） しかしながら、前述した従来の光ディスク装置において
は、所望のトラックをアクセスするためにミラー３を傾
けた場合には、第５図に示したように反射光束の光路が
ミラーが基準状態であるとぎに比較して６分シフトし、
受光素子上のスポラｔ・が第６図に実線で示した基準位
置から破線で示したような位置に全体的にシフトしてし
まう。このシフトは、ディスクのラジアル方向に相当す
るため、光量分布に変化がなくとも各受光領域の受光バ
ランスが崩れ、トラッキングエラー信号にトラックオフ
セット信号が乗ってしまう。 なお、この明細書では、トラッキングエラー検出用の受
光素子から検出される信号のうち、反射光束のズレδに
よって発生する受光素子上でのスポットの移動に起因す
る成分をトラックオフセット信号と定義する。また、こ
のトラックオフセットを含む受光素子の出力信号をトラ
ッキングエラー原信号、トラッキングエラー原信号から
トラックオフセットを差し引いた信号をトラッキングエ
ラー信号と定義する。 第７図は、対物レンズの光軸上に位置するトラック、す
なわち光束がディスクにより垂直に反射されるトラック
を基準として、ヘッドを固定してミラー３を傾けること
により発生した反射光束のズレδが０．１９ｍｍ、　０
．３８ｍｍの時の特性図である。それぞれの曲線は、ス
ポットをトラックの中心からラジアル方向に移動させた
際のトラッキングエラー信号をプロットしたものであり
、横軸がディスク上のスポット中心のトラック中心から
のシフト量、縦軸が出力されるトラッキングエラー原信
号である。 第１図からも理解できるように、ミラーの傾き角度が大
きくなるに従ってδが大きくなるため、トラッキングエ
ラーＭ信号の曲線がほぼ全体的にレベルシフトしてしま
い、ディスク上でのスポットとトラックとの実際のズレ
量とトラッキングエラーＭ信号との対応関係が崩れてし
まう、従って、検出される信号に基づいてトラッキング
サーボをかけても、スポット位置を正確に制御すること
ができないという問題がある。 （発明の目的１ この発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、
受光素子の差動出力として得られるトラッキングエラー
原信号にトラックオフセット信号が含まれる場合にも、
正確なトラッキングエラー検出をすることができる光デ
ィスク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］ この発明は、上記の目的を達成させるため、光ディスク
上に形成されるビームスポットを光ディスクのトラック
を横切って移動させるガルバノミラ−と、光ディスクの
タンジェンシャル方向に相当する境界線を境として分割
された少なくとも２つの受光領域を有し、光ディスクか
らの反射光を受光する受光素子と、受光素子の各受光領
域がらの出力を引算してトラッキングエラー原信号を出
方する引算手段と、ガルバノミラ−の傾斜角度に応じて
受光素子上でのビームスポットの移動によるトラッキン
グエラー原信号中のオフセット信号を補正する補正値を
出力する記憶手段と、ドラッギングエラー原信号から、
補正値を差し引いてトラッキングエラー信号を生成する
演算手段とを備えることを特徴とする。 【実施例】 以下、この発明を図面に基づいて説明する。 ［第１実施例コ 第１図はこの発明の第１実施例を示したものである。第
１実施例は、再生専用の光ディスク装置にこの発明を適
用したものである。 この装置は、第１図（Ａ）に示すように、レーザー光源
１からの光束をコリメートレンズ２、ミラー３、対物レ
ンズ４を介して記録媒体であるディスクＯＤ上にスポッ
トとして結像させ、ディスクＯＤからの反射光をビーム
スプリッタ−５、集光レンズ６を介して受光素子７に導
く、対物レンズ４とミラー３とは、ディスクのラジアル
方向にスライド自在なヘッド８に設けられ、レーザー光
源ｌからビームスプリッタ−５までの素子は固定されて
いる。 受光素子７は、トラッキングエラー検出用に設けられた
ものであり、第１図（Ｂ）に示したようにディスクのタ
ンジェンシャル方向に相当する線分を境として２分され
た領域Ａ、Ｂを有し、これらの受光領域の出力の差をと
ることにより、トラックオフセット信号を含む原トラッ
キングエラー信号を出力する。 次に、ヘッド及びガルバノミラ−を駆動するための制御
系の概略を第１図（Ｂ）に基づいて説明する。 以下の説明では、ディスク上のスポットを目的のトラッ
クに移動させるためのディスクの半径方向の動作を「シ
ーク」と定義する。この装置では、ヘッド８を移動させ
て精度の荒いシーク（粗シーク）を行なった後、ガルバ
ノミラ−３を回動させて精度の高いシーク（微シーク）
を行なう、ヘッドの移動は、ディスク半径の全範囲に及
ぶが応答性は低い、一方、ガルバノミラ−によるシーク
は、ヘッドの移動の応答性に比較して応答性が極めて高
いが、そのシーク範囲は数１０トラック程度である。 この装置は、シークを粗シークと微シークとの２段階に
分割して行なっている。 制御系は、駆動対象としてヘッド移動モータ５ｏ、ガル
バノミラ−３を備え、各駆動対象を駆動するドライバ５
１．５２と、これらのドライバを制御する駆動制御回路
６０とを備えている。ガルバノミラ−３の回動角度は、
検出器５３によって検出され、メモリ５４とドライバ５
１とに入力される。 メモリ５４は、ガルバノミラ−３の回動角度と、その回
動により生じるトラックオフセット信号を補正するため
の補正値ΔＸとを関連づけて記憶しており、回動角度を
アドレス信号として補正値ΔＸを出力する。 受光素子７の受光領域Ａ、Ｈの出力信号は、引算器４６
により引算されてトラッキングエラー原信号ＴＥＯとし
て出力される。演算手段としての引算器４７は、このト
ラッキングエラー原信号ＴＥＯとメモリ５４がら読み出
される補正値ΔＸとを引算してトラッキングエラー信号
ＴＥＩを求め、これを駆動制御回路６ｏへ出力する。 トラッキングエラー原信号ＴＫＯは、第７図に示したよ
うにガルバノミラ−の回動角度、すなわち微シークによ
るディスク上のスポットの移動量に応じてほぼ全体的に
シフトする。従って、このシフトを補正するための値を
回動角度に対応させて記憶しておき、回動角度に応じた
補正値をトラッキングエラー原信号から差し引くことに
よ）八　オフセットを含まないトラッキングエラー信号
ＴＥＩを得ることができる。 なお、トラッキングエラー信装置には、ディスクの偏心
勢に起因する低周波成分と、その他の高周波成分とが含
まれる。駆動制御回路６０は、トラッキングエラー信号
ＴＥに基づき、その低周波成分を補正するための移動量
信号ＲＴと、高周波成分を補正するための移動量信号Ｆ
Ｔとを出力する。 駆動制御回路６０は、アクセスすべきトラックのアドレ
ス信号、そしてディスクから読み出される現トラックの
アドレス信号に基づいて粗シークのための移動量信号Ｒ
３、微シークのための移動量信号信号ＦＳを出力する。 粗シーク信号Ｒ３と低周波トラッキングエラー信号ＲＴ
は、スイッチＳＷＩを介してヘッド移動モータ５０を駆
動するドライバ５１に選択的に入力される。ドライバ５
１は、スイッチＳＷＩがＳ側に接続されているときには
、粗シーク信号Ｒ８に基づいてモータ５０を駆動し、ス
イッチＳＷＩがＴ側に接続されているときには、移動量
信号ＲＴと検出器５３かも入力される角度信号とに基づ
いてモータ５０を駆動する。 なお、角度信号がドライバ５１に入力されると、ドライ
バ５１はガルバノミラ−３の回動によるスポットの移動
をヘッド８の移動で置き換えるように、すなわちガルバ
ノミラ−３を基準角度（光束がディスクに対して垂直と
なる角度）に復帰させるようなトラッキングエラー信号
が出力されるようにヘッド８を移動させる。これにより
、微シークによりディスクＯＤ上でのスポットを素早く
移動させた後、ヘッド８をスポットの動きに追随させて
移動させることにより、最終的にはヘッド８の移動のみ
でシークを行った場合と同様の位置までヘッド８を移動
させる。 一方、ドライバ５２には、微シーク信号ＦＳと高周波ト
ラッキングエラー信号ＦＴとがスイッチＳＷ２を介して
選択的に入力され、何れかの駆動信号に基づいてガルバ
ノミラ−３が駆動され、ドライバ５２は何れかの信号に
基づいてガルバノミラ−３を駆動する。 次に、トラックアクセスの作用を説明する。 駆動制御回路６０に目的のトラックのアドレスと現トラ
ックのアドレスとが入力され、ヘッドの［２動量が演算
される。スイッチＳＷＩはＳ側、スイッチＳＷ２はＯＦ
Ｆ位置に設定される。駆動制御回路６０から粗シークの
移動量信号Ｒ３がドライバ５１へ出力され、ドライバ５
１はこの信号にしたがってヘッド移動モータ５０をオー
ブンループで駆動する。このとき、ガルバノミラ−３は
基準角度で固定されている。 粗シークが終了すると、スイッチＳＷＩがＴ側、ＳＷ２
がＳ側に切り替えられ、現トラックのアドレスが読み込
まれる。目的アドレスとの差が演算により求められ、微
シークの移動量信号ＦＳがドライバ５２に出力される。 ドライバ５２は、ガルバノミラ−３を回動させ、ディス
ク上のスポットを１トラツクづつ移動させて目的のトラ
ックに移動させる。このとき、検出器５３からの角度信
号に対応してメモリ５４から補正値△Ｘが出力される。 ディスク上のスポットが目的のトラックに到達すると、
スイッチＳＷ２がＴ側に切り替えられ、ガルバノミラ−
３はトラッキングエラー信装置に基づいて駆動される。 トレース時、ドライバ５１が検出器５３の出力信号を低
周波トラッキングエラー信号ＲＴに優先させてヘッドを
移動させると、高周波トラッキングエラー信号ＦＴに通
常ヘッドの移動により補正される低周波成分が入る。こ
の低周波成分は前述のようにガルバノミラ−３を基準角
度に復帰させる成分であるため、ドライバ５２がこの低
周波成分を含む信号ＦＴに基づいてガルバノミラ−３を
回動させることにより、ガルバノミラ−３の回動角度は
次第に基準角度に戻る。メモリ５４から出力される補正
値ΔＸはガルバノミラ−３の回動角度に応じて変化し、
ガルバノミラ−３が基準角度に戻ることにより０になる
。 上記の構成によれば、トラックアクセスのために対物レ
ンズに入射する光束が傾けられた場合にも、メモリから
読み出される補正値によってトラッキングエラー原信号
中のトラックオフセット信号を相殺し、正確なトラッキ
ングサーボをかけることができる。 ［第２実施例］ 第２図及び第３図は、この発明の第２実施例を示したも
のである。第２実施例は、この発明を光磁気ディスクの
情報記録再生装置に適用した例を示している。 まず、光学系の全体構成を説明する。 この光学系は、第２図に示したように、光源部１０、対
物光学系２０、ビームスプリッタ−５としてのプリズム
ブロック３０、信号検出光学系４０とを備えている。光
源部１０は、発散光束を発生する半導体レーザー１１と
、発散光束を平行光束とするコリメータレンズ１２と、
光束断面の形状を整形する２つのアナモフィックプリズ
ム１３．１４と、ガルバノミラ−１５とから構成され、
断面円形の平行ビームを発生する。ガルバノミラ−１５
は、ディスク上のスボットをラジアル方向に移動させる
ために回動自在に設けられている。 対物光学系２０は、ビームを光磁気ディスクＭＯＤの信
号記録面に集光させる対物レンズ２１と、固定ミラー２
２とを備えている。対物レンズ２１と固定ミラー２２と
は、光磁気ディスクＭＯＤのラジアル方向Ｘにスライド
される図示せぬヘッド内に設けられている。これに対し
て光源部１０、プリズムブロック３０゜信号検出光学系
４０は、ディスクの回転中心に対して固定されている。 また、対物レンズ２１は、ヘッド内に設けられたアクチ
ュエータ上に設けられており、その光軸方向２に高周波
駆動される。 プリズムブロック３０は、２つのハーフミラ−面３１ａ
、　３１ｂを有する第１のブロック３１と、λ／２板３
２を介して第１のブロックに接合され、偏光分離面３３
ａと全反射面３３ｂとを有する第２のブロック３３とか
ら構成されている。 光源部１０からの光束は、一部が第２のハーフミラ−面
３１ｂにより反射され、集光レンズ３４により半導体レ
ーザーの自動出力調整用の受光素子３５上に１４東する
。 一方、ディスクから反射された光束は、第２のハーフミ
ラ−面３１ｂにより反射され、λ／２板により偏光方向
が４５°回転させられ、Ｐ偏光成分は偏光分離面３３ａ
を透過して集光レンズ４１ａを介して第１の磁気記録信
号検出用の第１の受光素子４２ａ上に集光する。 また、Ｓ偏光成分は、偏光分離面３３ａと全反射面３３
ｂとで反射され、集光レンズ４１ｂを介して磁気記録信
号検出用の第２の受光素子４２ｂ上に集光する。 光磁気ディスクＭＯＤへ入射するレーザー光の偏光方向
は、スポットが結像される位置のディスクの磁化方向に
対応して磁気カー効果により回転するため、これを４５
°回転させてＰ、Ｓ成分に分離し、それぞれ別個の受光
素子４２ａ、　４２ｂにより検出することにより、その
強度差から記録信号を読み出すことができる。 ディスクからの反射光のうち、第２のハーフミラ−面３
１ｂを透過した成分は、第１のハーフミラ−面３１ａに
より反射され、集光レンズ４３を介してトラッキングエ
ラー信号検出用の受光素子４５上に集光する。なお、フ
ォーカシングエラー検出用の受光列子は図示を省略して
いる。 第２実施例では、アクセスの高速化を目的とし、ヘッド
軽量化を図るために対物レンズ２１、ミラー２２、図示
せぬフォーカシングアクチュエータをヘッドに設け、ト
ラッキングサーボは、固定部に設けられたガルバノミラ
−１５により行う構成としている。この構成では、ヘッ
ド内にトラッキングサーボ用の駆動機構を有する第１実
施例の装置と比較すると、ガルバノミラ−１５とディス
クとの距離が大きくなり、ガルバノミラ−を傾けてディ
スク上のスポットをラジアル方向に移動させる場合、受
光素子上でのスポットのズレ量が相対的に大きくなる。 そのため、オフセットの補正は第１実施例の装置よりも
重要となる。 第３図は、第２実施例の光磁気ディスク装置のトラック
制御系のブロック図である。 概略は第１図（Ｂ）で示した第１実施例と同様であり、
ヘッド移動モータ５０を駆動するドライバ５１、ガルバ
ノミラ−１５を駆動するドライバ５２が駆動制御回路６
０に接続され、駆動制御回路６０には現トラックのアド
レス信号と目的トラックのアドレス信号とが入力されて
いる。なお、補正値△Ｘを引算器４７へ出力するメモリ
５４には、パラメータとしてガルバノミラ−１５の回動
角度と、現トラックを示す信号とが入力されている。 第２実施例の装置は、ヘッドがディスクの内周に位置す
る場合と外周に位置する場合とでガルバノミラ−１５か
ら受光素子までの光路長が変化するため、ガルバノミラ
−１５の回動角度と補正値△Ｘとの関係が個々のトラッ
ク毎に異なる。そこで、メモリには各トラック毎に補正
値が記憶され、これを読み出すために回動角度の他に現
トラックを示す信号が入力されている。 このような構成によれば、オフセットを完全に補正する
ことができるが、反面メモリに必要とされる容量が膨大
となってしまう。 メモリ容量を小さくするためには、ディスクの全トラッ
クを複数の領域にグループ分けし、そのグループ毎に補
正値を格納しておいてもよい。 また、光路長の変化が与える影響が小さい場合には、最
外周のトラックと最内周のトラックとの中間に当るトラ
ックにおける補正値を代表としてメモリに格納しておき
、このデータを用いて全てのトラックにおける補正を行
うこともできる。 トラックアクセスの作用は、既に説明した第１実施例と
同様である。 このようにして、第２実施例によるとトラッキングサー
ボをヘッド外で行うことにより、可動部分が軽量化され
、より迅速なスポット制御を行って、所望のトラックに
達するまでのシークタイムを短縮することができる。 （効果１ 以上詳細に説明したように、この発明によれば、光束を
ディスクに対して傾けた際の受光累子上でのスポットの
移動によるトラックオフセットをトラッキングエラー原
信号から差し引くことができ、光ディスクと光束とが相
対的に傾いた場合にも。 正確にトラッキングエラー信号を検出することかできる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）はこの発明に係る光ディスク装置の第１実
施例の全体構成を示す光学系の説明図、第１図（Ｂ）は
第１実施例のブロック図、第２図はこの発明の第２実施
例の光学部品の配置を示す説明図、第３図は第２実施例
のブロック図である。 第４図〜第６図は従来の光ディスク装置を示したもので
あ）ハ　第４図は光学系の説明図、第５図は光束が傾い
た場合の反射光のシフトの説明図、第６図はトラック信
号受光素子上でのスポットのシフトの説明図である。 第７図は光ディスク装置のトラッキングエラー信号の特
性図である。 ＯＤ・・・光ディスク ＭＯＤ・・・光磁気ディスク ３．１５・・・ガルバノミラ− ４，２１・・・対物レンズ ４５・・・受光素子 ４６・・・引算器 ４７・・・引算器（演算手段） ５４・・・メモリ ６０・・・駆動制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　光ディスク上に形成されるビームスポットを光ディス
   クのトラックを横切って移動させるガルバノミラーと、 前記光ディスクのタンジェンシャル方向に相当する境界
   線を境として分割された少なくとも２つの受光領域を有
   し、前記光ディスクからの反射光を受光する受光素子と
   、 前記受光素子の各受光領域からの出力を引算してトラッ
   キングエラー原信号を出力する引算手段と、 前記ガルバノミラーの傾斜角度に応じて前記受光素子上
   でのビームスポットの移動によるトラッキングエラー原
   信号中のオフセット信号を補正する補正値を出力する記
   憶手段と、前記トラッキングエラー原信号から、前記補
   正値を差し引いてトラッキングエラー信号を生成する演
   算手段とを備えることを特徴とする光ディスク装置。