JPH0423233A - 光スポット制御方法および制御装置 - 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 本発明は、光ディスク、光磁気ディスク、光カードなど
の光記録媒体に、光スポットを照射して光学的に情報の
読出し、書込みを行なう光記録システムにおける、光ス
ポットの照射位置の制御方法および装置（アクチュエー
タ）に関する。

従】呆１１４ 光記録システムにおいては、光束を対物レンズにより収
束、結像させ、微小径の光スポットとして記録媒体の記
録トラックに光照射することが必要である。例えば、光
ディスク、光磁気ディスクなどの円盤状の記録媒体にあ
っては。

ディスクを回転させるとともに、対物レンズをディスク
のラジアル方向に移動させ、目的とする記録トラック上
に光照射する。ランダムアクセスにおいては、目的とす
る記録トラックの付近まで高速で粗アクセス駆動したの
ち、アドレスを読み取って密アクセスし、記録トラック
上に光ビームをスポット照射する。

しかしながら、記録トラック幅は微小であり、記録トラ
ックの形成精度、記録媒体の装着時の位置精度あるいは
対物レンズの駆動精度などにも限界があることから、単
に機械的に対物レンズを駆動しただけでは、記録トラッ
ク上に正確に光束をスポット照射することができない。

そこで、スポット光と記録トラックとの位置ずれをエラ
ー信号として検出し、記録トラック上に光スポットが照
射されるようにトラッキング方向に微調整し、また、記
録トラック上に焦点を結ぶようにフォーカス方向に微調
整することが必要となる。このようなトラッキング制御
方式としては、特公昭６１−２００５８号公報に記載の
対物レンズ駆動装置など種々のものが提案されている。

第１２図は従来の光スポット制御装置の可動部を説明す
るための斜視図であり、第１３図はこの可動部を嵌合軸
６７に嵌装した状態で示す断面図である。

対物レンズ１３はボビンと呼ばれる保持体６１に支持さ
れ、この保持体６１の周面にはフォーカスコイル２５が
巻回され、また、巻回されたトラッキングコイル２７が
取付けられている。これらコイル２５．２７に信号電流
を流すことにより別体の磁気回路（図示せず）との間に
力が働き、嵌合穴６５により嵌合軸６７に嵌装された保
持体６１が、嵌合軸６７のまわりを回動して、トラッキ
ング方向Ｔｒに対物レンズ１３が駆動され、また、保持
体６１が嵌合軸６７に沿って上下に摺動することにより
、対物レンズ１３がフォーカス方向ＦＯに駆動される。

このような光スポット制御装置では、重量バランスをと
るために、対物レンズ１３と反対側に同等重量のバラン
サ６３が設けられているが、製作上、嵌合軸６７を中心
として重量アンバランスが生じることは避けられない。

そのため、高速で駆動される粗アクセス時に加わる加速
度によって、保持体６１がトラッキング方向に回動変位
し、密アクセス時に振動を誘発したまま追従動作に入る
ことになり、アクセスタイムを遅らせ−る原因となる。

特に、重量の大きな対物レンズ１３やバランサ６３が回
転中心である嵌合軸６７から離れた所に位置するため、
慣性モーメントが大きくなり、小さな重量アンバランス
でも対物レンズ１３の揺動につながりやすい。また、バ
ランサ６３は本来不要なものなので、アクチュエータの
軽量化の点からも使用しないか、軽いものとすることが
望ましい。

さらに、第１２図に示したように対物レンズ１３を水平
方向に動かしてトラッキング制御をすると、トラッキン
グが取れている場合でも記録媒体からの反射光が平行変
位し、見掛は上のトラッキング誤差が生じるという問題
があった。第１４Ａ、Ｂ図は、この様子を示す説明図で
ある。

第１４Ａ図は、対物レンズＯ，Ｌ、が中立点にあり、入
射光１０】の強度分布の中心が、対物レンズ○。

Ｌ、の光軸に一致している状態を示している。

光束の強度分布の中心は、一般に光束の中心なので、以
下、光束の強度分布の中心を、単に光束の中心、あるい
は入射光の中心のように呼ぶ。

第１４Ａ図に示した状態では、レーザ光源からの入射光
１０１の中心と、対物レンズ○、Ｌ、により収束されデ
ィスク面で反射される反射光１０３の中心とは一致して
いる。反射光１０３は、ミラーＭにより反射され、ビー
ムスプリンタＢ、Ｓ、を経て４分割フォトダイオードＰ
、Ｄ、を含む検出系に入射し、エラー信号およびデータ
信号が検知される。反射光１０３は４分割フォトダイオ
ードＰ、Ｄ、の中心に入射し、トラッキングが取れてい
る場合は、光束中心からの光量分布が等しいことから、
４分割フォトダイオードＰ、Ｄ、上での光量の偏よりは
生じない。トラッキングがトラック中心より外れると、
光束中心からの光量分布に偏りが生じ、偏位量がエラー
信号として検出される。いま、ディスク偏心等に追従し
、中立点より対物レンズ○、Ｌ、がΔＸ変位し、ディス
クへの入射位置（結像位置）をΔＸだけ移動させたとす
る。このとき、入射光の中心１０１は対物レンズＯ，Ｌ
、の光軸からΔＸ離れた位置に入射し、入射光の中心＋
０１と反射光の中心１０３は△Ｌ２＝２・ΔＸだけ平行
にずれる。そのため。

反射光の中心］０３が検出系の４分割フォトダイオード
Ｐ、Ｄ、に、その分だけ中心から外れて入射することに
なり、反射光の光束中心からの光量分布が等しく、実際
には正確にトラッキングが取れ記録トラック上に結像さ
れているのにも拘らず、あたかもトラッキングエラーが
あるように検出され、この状態で制御を行なうと、ディ
スクの記録トラックの中心よりシフトした位置に光スポ
ットが結像してしまう。そこで、この見掛けのトラッキ
ングエラー量をオフセントしないと、情報の記録・再生
品質が低下することになる。

この見掛けのトラッキングエラー量をオフセットする方
法として、特開昭５８−９２２８号公報に、光束を対物
レンズに導き、また、反射光をトラッキングエラー検出
系に導くガルバノミラ−の反射面を、対物レンズの後焦
点に一致させることが提案されている。しかしながら、
対物レンズの後焦点距離は、例えば２〜５ｍｌ１１程度
と非常に短かいため、設計上この位置にガルバノミラ−
を配置させることは不可能に近い。

また、特開昭６１−１６０８４１号公報には、光ビーム
が対物レンズの後焦点を常に通過するように、ミラーと
して働く回転プリズムを偏心駆動することが報告されて
いる。しかし、この方法では装置の大型化が避けられな
い。さらに、上記の２つの方法では、光学ヘッドをディ
スク上で高速アクセスする時に、ミラーの姿勢を厳密に
保持することが難しいという問題があった。

回転により出射光の傾きが変化するというクサビ状プリ
ズムの性質を利用して光束をスキャンすること、あるい
は光束の方位を変化させることについては、米国特許筒
２，９７５，６６８号明細書、同３，２９７，３９５号
明細書、同３，３７８，６８７号明細書、同３．７３６
８４８号明細書、同３，８２７，７８７号明細書、同４
，１１８，１０９号明細書等に記載されている。

しかし、これらは光スポット照射装置における利用を示
唆するものではない。

が　　じようとする 本発明は、重量アンバランスによる高速アクセス時の対
物レンズの揺動を改善しうる光スポット制御方法および
装置を提供するものである。

本発明は、また、見掛けのトラッキングエラー量の発生
を抑制しうる光スポット制御方法および装置を提供する
ものである。

見班段盪或 本発明の光スポット制御方法は、 記録媒体の記録トラックに、対物レンズにより光束を結
像させてスポット照射するに際し、入射した光束に対し
て傾きを与えるクサビ状プリズムを介し、クサビ状プリ
ズムからの出射光束を対物レンズに入射せしめ、対物レ
ンズの回動軸を対物レンズの光軸に対して偏心させて、
対物レンズおよびクサビ状プリズムを回動することによ
り、対物レンズに入射する光束の傾きおよび対物レンズ
の光軸の位置を変化させて。

光束の結像位置を制御することを特徴とする。

本発明の光スポット制御装置は、 フォーカス方向に駆動可能に設けられ記録媒体に光照射
する対物レンズと、対物レンズの前段に回動可能に設け
られ、入射した光束に傾きを与えて出射し、対物レンズ
への入射光束の、対物レンズの光軸に対する傾きを変化
させるクサビ状プリズムと、 対物レンズおよびクサビ状プリズムを保持し、対物レン
ズのフォーカス方向に前後動可能に、かつ、クサビ状プ
リズムからの出射光の光軸の傾きを変化させるべく回動
可能に配設された光学系保持体とを具え。

光学系保持体の回動軸が対物レンズの光軸に対して偏心
していることを特徴とする。

実施乞 本発明のスポット制御方式では、以下の２つの作用機構
により、光スポットの結像位置をシフトさせる。

■　対物レンズの光軸に対して光束を斜め入射させるに
際し、クサビ状プリズムを介して光束を入射せしめ、ク
サビ状プリズムの回動により対物レンズに入射する光束
の傾きを変化させる。

■　対物レンズの光軸に対して偏心させて、対物レンズ
を回動し、回動による光軸の移動によって、結像位置を
変化させる。

以下、まず上記■の斜め入射による光スポット照射位置
の制御方法について述べる。

第１図は、本発明の斜め入射方式の原理を示す概念図で
ある。クサビ状プリズム１５の下面に直角に入射した光
束の中心１０５ａは、屈折により傾きを与えられてクサ
ビ状プリズム１５から出射される。この傾きの大きさは
、クサビ状プリズム１５の２つの面の傾きα（第３図参
照）、即ちクサビ角と、クサビ状プリズム１５の屈折率
によって決定される。クサビ状プリズム１５を回転させ
ると、クサビ状プリズム１５からの出射光の傾きの方向
が変化し、出射光の中心は軌跡１１１として示したよう
に回転する。１０５ａ’ば、クサビ状プリズムが半回転
して１５′の状態のときの、クサビ状プリズム１５′か
ら出射する光束の傾き方向を示している。

本発明では、クサビ状プリズム１５を１回転させるので
はなく、微少量回動させてクサビ状プリズム１５による
傾き方向を微少量変化させ、この光束を対物レンズ１３
に導く。今、クサビ状プリズム１５から出射する光束の
中心１０５ａが対物レンズ１３の光軸と一致していたと
し、光束が対物レンズ１３により収束され、記録トラッ
クが形成されたディスク７１上の点７１ａにスポット照
射されていたとし、この状態を中立点とする。この状態
でクサビ状プリズム１５を微少量回動させると、クサビ
状プリズム１５から出射する光束の中心の傾き方向が１
０５ａ”　；＝：　１０５ａ　；＝　１０５ａ　＃′の
ように変化し、対物レンズ１３に入射する光束中心の対
物レンズ１３に対する傾きが変化する。そこで、対物レ
ンズ１３によるディスク７１上でのスポット照射位置が
、７１ｂ、：！７１ａ；ニア１ｃのようにトラッキング
方向、即ち、ディスク７１の直径方向に移動し、目的と
する記録トラック上に正確に光スポットを照射すること
ができる。

第２図は、対物レンズ１３に斜め入射することによりト
ラッキング制御することを示す説明図である。入射光１
０５の光束中心１０５ａが対物レンズ１３の光軸１０７
と一致している場合が中立点位置である。クサビ状プリ
ズム１５の回動により、入射光の光束中心が対物レンズ
１３の光軸１０７に対してＯだけ傾いて１．０５ａ’と
なると、対物レンズ１３によるディスク７１上での結像
位置は、対物レンズ１３の焦点距離をｆとすると。

ΔＸ←ｆｘｔａｎθだけ移動する。

第３図は、この斜め入射方式に用いられる光学系の一例
を示す説明図である。なお、第１図では本発明の斜め入
射方式の原理を理解しやすいように、クサビ状プリズム
１５の回転軸に対して直交するクサビ状プリズム１５の
面から光束を入射させたが、第３図の光学系では、クサ
ビ状プリズム１５の回転軸と対物レンズ１３の光軸を平
行とすべく、クサビ状プリズム１５の傾斜面１５ａから
光束を入射させている。記録ディスク７１は、そのラジ
アル方向に記録トラックがスパイラル状あるいは同心円
状に設けられており、ラジアル方向がトラッキング方向
Ｔｒとなる。光源からの光束１０５が立上げミラー１１
により反射され、対物レンズ１３の光軸１０７に対して
傾きをもって、クサビ状プリズム１５に入射される。１
０５ａは光束の中心を示す。第３図は第１のクサビ状プ
リズム１５が中立点にある場合を示しており、クサビ状
プリズム１５に入射した光束は、その屈折力により出射
方向を変えられ、光束の中心１０５ａが対物レンズ１３
の光軸１０７にほぼ一致する。ここで、第１のクサビ状
プリズム１５を回動させると、第１のクサビ状プリズム
１５によって光束１０５が傾けられる方向が微小量変化
し、これに伴ない、対物レンズ１３に入射する光束１０
５の傾斜角度が微小量で変化する。第２図に示したよう
に、対物レンズ１３の光軸と入射光１０５の中心１０５
ａが一致していたとき、入射光１０５は対物レンズ１３
の光軸上でディスク７１にスポット照射される。入射光
が１０５′で示したように対物レンズ１３の光軸に対し
てθだけ傾いて入射すると、ディスク７１上のスポット
結像位置が、ΔＸだけトラッキング方向に移動する。こ
のように、入射光１０５の傾きに応じてスポット結像位
置を移動させることができる。よって、第１のクサビ状
プリズム１５の回動量を制御することにより、対物レン
ズ１３からのスポット光の照射位置をトラッキング方向
（Ｔｒ）に動かし、記録トラックに追従させることがで
きる。このように、１〜ラツキング駆動は第１のクサビ
状プリズム１５の回動で行ない、対物レンズ１３を水平
方向に動かす必要がない。

ただ、第３図の光学系では、第１のクサビ状プリズム１
５に対して、光束に傾きをもたせて入射させる必要があ
る。そのため、立上げミラー１１の傾きの調整が微妙と
なり、また、立上げミラー１１から第１のクサビ状プリ
ズム１５までの光路において、光束が他の部材を横切ら
ないようにする必要が生し、設計上の制約や装置の大型
化を招く場合がある。そこで、第３図の光学系の優れた
性質を維持しつつ、この点を改善したのが第４図の光学
系である。

第４図は、本発明の斜め入射方式で用いられる他の光学
系を示す説明図である。第４図の光学系では第１のクサ
ビ状プリズム１５の前方に、第２のクサビ状プリズム１
７が固定して配置されており、これら−組のクサビ状プ
リズム１５．１７は、互いに相補償する方向に入射した
光を傾けて出射する能力を有している。

ここで、″相補償する方向に傾ける″とは、入射光を屈
折により傾ける方向が逆方向であることを意味し、典型
的には、対物レンズ１３の光軸に平行ないしほぼ平行の
光束を一組のクサビ状プリズム１５；１７に入射したと
きに、対物レンズ１３の光軸に平行ないしほぼ平行の光
束が、−組のクサビ状プリズム１５．１７から出射され
てくることを意味する。第４図では、全く同じ性能の第
１および第２のクサビ状プリズム１５．１７が傾斜面を
平行にして配置されている状態を示しており、この状態
がトラッキング方向の中立点となる。そこで、対物レン
ズ１３の光軸に平行に、第２のクサビ状プリズム１７に
光束１０５を入射させると、光束１０５は、第２のクサ
ビ状プリズム１７で傾きを与えられて第１のクサビ状プ
リズム１５に入射し、第１のクサビ状プリズム１５から
は対物レンズ１３の光軸１０７に平行な光束が出射され
る。そのため、立上げミラー１１により垂直に反射させ
、立上げて対物レンズ】３に光束を導くことが可能とな
り、また、第１および第２のクサビ状プリズム１５．１
７を近接して配置することにより、光束が傾いている距
離を短くできるので、装置設計上の制約も少なく、装置
の小型化が可能となる。なお、以上の説明では、第１の
クサビ状プリズム１５を回動、第２のクサビ状プリズム
１７を固定とする場合を示したが、この逆に第１のクサ
ビ状プリズム１５を固定、第２のクサビ状プリズム１７
を回動としても、同様にスポット照射位置の制御が可能
である。

また、第３図および第４図に示したように、回動される
第１のクサビ状プリズム１５に入射した光束１０５の中
心１０５ａが傾きを与えられる点Ｐ（以下、傾角発生点
と呼ぶ）、即ち、回転する第１のクサビ状プリズム１５
の傾斜面１５ａへの光束中心１０５ａの入射位置と、対
物レンズ１３の後焦点Ｆｂを一致させである。第５図は
、この状態でのディスクからの反射光の挙動を示す説明
図である。いま、光束の中心１０５ａが対物レンズ○、
■１．の中心を通り記録ディスクに入射していたとし、
記録トラックに追従させるべくトラッキング制御して、
結像位置が△Ｘ移動したとする。すると、傾角発生点Ｐ
と後焦点Ｆｂが一致している場合は、原理的に入射光１
０１の中心と反射光１０３の中心とが一致する。よって
、反射光１０３は分割フォトダイオードＰ、Ｄ、の中心
に対して強度分布のシフトなしに入射し、第１４Ａ。

Ｂ図で説明したような見掛は上のトラッキングエラーは
生じない。

さらに、対物レンズを水平移動させず、対物レンズに斜
め入射させることにより結像位置をトラッキング方向に
移動させる方式によれば、傾角発生点Ｐと対物レンズの
後焦点Ｆｂが厳密に一致していない場合でも、第１４Ａ
、Ｂ図に示した対物レンズの水平移動方式よりも、入射
光と反射光の強度中心の移動に起因する見掛けのトラッ
キングエラーを小さくできる可能性がある。第６図は、
見掛けのトラッキングエラー量を示す説明図である。後
焦点Ｆｂと傾角発生点Ｐが一致していない場合は、ディ
スク上の結像位置を中心点からΔＸだけ移動すると、反
射光１０３の中心が、入射光１０１の中心からΔＬ、た
けずれる。この量は、後焦点Ｆｂと傾角発生点Ｐとの距
離をＱ、対物レンズ○、Ｌ、への入射角を０とすると、
Δｌ、＝　２　Ｑ　−ｔａｎｆ）として表わされる。第
１４Ｂ図のΔＬ２が２・ΔＸなので、結像位置の移動量
ΔＸを３０μｍとすると、△Ｌ、＝６０μｍとなる。こ
れに対し、第６図では、Ｑ＝トｌ、対物レンズの焦点距
離を３ｍｍとすると、０　＝＝０．５７’となり、ΔＬ
、＝２２μｍと見掛けのトラッキングエラーを小さく抑
えることができる６もちろん、Ｑ＝Ｏが望ましいが、要
求される精度の範囲で、設計上の自由度を大きく取るこ
とができる。

第７図は、本発明で用いられる光学系を示す説明図であ
り、上記の斜め入射方式と対物レンズの偏心回転とが組
み合わされている。第３図と同様にクサビ状プリズム１
５に入射した光束１０５が傾きを付与されてディスク７
１上に結像される。第７図では、入射光の光束中心１０
５ａが対物レンズの光軸１０７に対して偏心して、入射
光１０５が対物レンズ１３に入射し、対物レンズ１３の
光軸１０７上でディスク７１に結像されている。対物レ
ンズ１３とクサビ状プリズム１５とは、ホルダ１１３に
より一体的に保持されており、対物レンズ１３の光軸１
０７は、ホルダ１１３の回転軸１０９に対して偏心して
いる。この状態で、回転軸１０９を中心としてホルダ１
１３を微少量回転させると、上述のように第１のクサビ
状プリズム１５によって入射光１０５に付与される傾き
の方向が変化し。

対物レンズ１３への光束１０５の入射角が変化して、デ
ィスク７１上での光スポットの照射位置が移動する。同
時に、ホルダ１１３の回転軸１０９、すなわち対物レン
ズ１３の回転軸１０９と対物レンズ１３の光軸１０７と
が偏心していることから、対物レンズ１３の回転により
その光軸１０７が回動、移動し、ディスク７１上での光
スポットの結像位置も移動する。このように、第３，４
図で説明したような対物レンズ］３への入射角の傾きの
変化による結像位置のシフトに加え、対物レンズ１３の
偏心回転による光軸１０７の水平方向への移動による結
像位置のシフトが加わり、ホルダ１１３の比較的ノ」１
さな回転量で結像位置の大きなシフト量が得られる。対
物レンズ１３の光軸に対して傾けて光束を入射させる方
式では、対物レンズ】３の収差等により斜め入射の角度
の大きさには限界がある。そこで、上記の如き対物レン
ズ１３の偏心回転による結像位置シフトを併用すること
により、性能の劣化を防止してトラッキング量を大きく
確保することができる。例えば、対物レンズ１３の焦点
距離を３．００ｍｍとし、対物レンズ１３の後焦点Ｆｂ
にクサビ状プリズム１５の傾角発生点Ｐが位置するよう
にすると、対物レンズ１３への入射光の傾きを０．５７
°と変化させることにより、すなわち、クサビ状プリズ
ム１５を約２°回転することにより、クサビ状プリズム
１５の屈折率を１．７６、くさび角を１７°とすると、
約３０μｍのトラッキング方向へのシフト量を得ること
ができる。

このとき、回転中心より対物レンズ１３の光軸を約５０
０μｍ偏心させて対物レンズ１３を配設すると、１７　
μｍ（ｓｉｎ　２　’　Ｘ　５００　μｍ）のトラッキ
ング方向へのシフト量が、上記のシフト量に加算さ九る
ことになる。

（以下余白） なお、対物レンズ】３の偏心回転によってトラッキング
方向に結像位置をシフトさせることにより、第１４Ｂ図
で示した見掛けのトラッキングエラーが生しるが、斜め
入射によるトラッキング方向への結像位置のシフトと併
用されるので、見柑けのトラッキングエラー量を小さく
することができる。

さらに、第７図に示したように、レンズの偏心量に見合
った量だけ、傾角発生点Ｐが対物レンズ１３の後焦点Ｆ
ｂから遠ざかるように、クサビ状プリズム１５を配置せ
しめることにより、見掛けのトラッキングエラー量を小
さくすることができる。

第８図は、本発明で用いられる他の光学系を示す説明図
である。対物レンズ１３への斜め入射量を制御する光学
系として、第４図に示した光学系を用いている以外は第
７図と同様である。

すなわち、対物レンズ１３の光軸にほぼ平行の光束を第
２のクサビ状プリズム１７に入射させることにより、本
発明の斜め入射方式を実現してぃる点を除いて、第７図
に示した光学系と同じである・ 第９図および第１０図は本発明の光スポット制御装置の
実施例を示す図面である。この実施例では、第７図の光
学系を利用し、対物レンズ１３と第１のクサビ状プリズ
ム１５とが、一体的に駆動される。

第９図は、第１０図でハウジング２１を取り外した状態
で見た平面図である。

また、第１０図は、第９図の線Ａ−中心〇−Ｂに沿って
断面をとり、これを展開した縦断面図である。

ハウジング２１には、円筒状立上り部３１ａおよび周壁
部３１ｂを有する中空軸体３１が固定されている。この
中空軸体３１には永久磁石３３が取り付けられて、磁気
回路が構成されている。すなわち周壁部３１ｂと円筒状
立上り部３１ａとを有する中空軸体３１は、ヨークとし
ても機能する。ヨーク３１の円筒状立上り部３１ａには
、円筒状の光学系保持体２３が嵌合されている。光学系
保持体２３には、対物レンズ１３および第１のクサビ状
プリズム１５が固定されている６後述のように、光学系
保持体２３は、中空軸体３１の円筒状立上り部３１ａを
軸として矢印Ｒ方向に回動するが、光学系保持体２３の
回動軸１０９に対して対物レンズ１３の光軸１０７を偏
心させて、対物レンズ１３を光学系保持体２３に固定し
である。第１のクサビ状プリズム１５は、その傾角発生
点Ｐが、対物レンズ１３の後焦点Ｆｂに位置するように
配設されている。

光学系保持体２３は、円筒状立上り部３Ｌａを上下方向
に摺動して、対物レンズ１３のフォーカス方向ＦＯに前
後動することができる。また、第１Ｏ図中に矢印Ｒで示
したように、光学系保持体２３は、円筒状立上り部３１
ａを軸として回転することができる。すなわち、円筒状
立上り部３１ａは、光学系保持体２３の回動および摺動
軸として機能する。円筒状の光学系保持体２３の外周面
にはフォーカスコイル２５が巻回され、また、巻回され
たトラッキングコイル２７が固定されている（第１２図
を併せて参照）。フォーカスコイル２５に信号電流が供
給されると、永久磁石３３と中空軸体３１とから構成さ
れる磁気回路とりニアモータを形成し、信号電流に応じ
て、光学系保持体２３がフォーカス方向Ｆｏに駆動され
、対物レンズ］３による結像位置（焦点位置）を常に光
デイスク７１上となるように制御することができる。

さらに、光学系保持体２３の外周面には、巻回されたト
ラッキングコイル２７が、上下に走る片方のコイル束が
永久磁石３３からの磁束と交差するように、固定されて
いる。このトラッキングコイル２７に信号電流が供給さ
れると、永久磁石３３と中空軸体３Ｘとから構成される
磁気回路と回転モータを形成し、信号電流に応じて、光
学系保持体２３が回動する。なお、フォーカスコイル２
５およびトラッキングコイル２７の巻回方式や駆動原理
は、従来のアクチュエータと基本的に同しである（第１
２図参照）。

第３図および第７図に光学系を示したように、光源から
の光束１０５が立上げミラー１１により反射され、対物
レンズ１３の光軸１０７に対して傾きをもって、第１の
クサビ状プリズム１５に入射される。】０５ａは光束の
中心を示す。第７図および第１０図は第１のクサビ状プ
リズム１５が中立点にある場合を示しており、第１のク
サビ状プリズム１５に入射した光束は、その屈折力によ
って方向を変えられ、光軸１０５ａが光軸１０７と平行
となる。ここで、第１のクサビ状プリズム１５を回動さ
せると、第１のクサビ状プリズム１５によって光束１０
５の方向が微小量変化し、これに伴ない、対物レンズ１
３に入）ｊする光束１０５の傾斜角度が微小量で変化す
る。また、光学系保持体２３の微少量の回転により、搭
載された対物レンズ】３が偏心回転し、対物レンズ１３
の光軸１０７が水平方向に移動し、ディスク７１上での
スポット照射位置がトラッキング方向にシフトされる。

よって、第１のクサビ状プリズム１５および対物レンズ
１３の回転角の大きさ、すなわち光学系保持体２３の回
転角の大きさを制御することにより、対物レンズ１３か
らのスポット光の照射位置をトラッキング方向（Ｔｒ）
に動かし、記録トラックに追従させることができる。こ
のように、トラッキング駆動は光学系保持体２３の回動
のみで行ない、対物レンズ１３を水平方向に動かす必要
がない。

また、対物レンズ１３の後焦点Ｆｂに第１のクサビ状プ
リズム１５の傾角発生点が位置するので、見掛けのトラ
ッキングエラーの発生が抑えられる。

結像位置の調整のために対物レンズ１３はフォーカス方
向ＦＯに前後駆動されるが、対物レンズ１３と第１のク
サビ状プリズム１５が一体的に保持されているので、両
者の位置関係（距離）は変化しない。よって、フォーカ
ス駆動しても、第１のクサビ状プリズム１５の傾角発生
点Ｐが、対物レンズ１３の後焦点Ｆｂから外れることが
ない。

また、対物レンズ１３からのスポット光照射の変位は第
１のクサビ状プリズム１５の回動と連動するが、その大
きさは第１のクサビ状プリズム１５の回動量よりも小さ
くすることができる。よって、高速アクセス時に、万が
−、光スポット制御装置がトラッキング方向に揺動し、
この力で第１のクサビ状プリズム１５が回動しても、そ
の影響は緩和される。

さらに、対物レンズ】３の光軸上の前段に設けられたク
サビ状プリズム１５を回動してトラッキング制御するこ
とにより、回動軸に対して重量アンバランスが生じにく
い構成となっている。

よって、第１２図および第１３図に示した従来例と比較
して、高速アクセス時に加わる加速度によって生じる重
量アンバランスに基づく揺動を防止でき、また、大きな
バランサも必要としないので、アクチュエータ可動部全
体としての軽量化にもつながる。また、部品や製造工程
上のバラツキの関係で重量アンバランスを完全に失くせ
得ないのが実情であるが、この場合にも質点が回動軸に
ほとんど集中しているため慣性モーメントが小さく、多
少の重量アンバランスがあっても高速アクセス時の揺動
を誘発しにくい。

また、対物レンズ１３と第１のクサビ状プリズム１５と
を一体的に駆動するので、構成がシンプルであり、装置
全体としての軽量化にもつながる。

第１１図は本発明の装置の他の実施例を示す第１０図に
相当する縦断面図である。この装置は、第４図および第
８図に示した光学系を利用し、また、対物レンズ１３と
第１のクサビ状プリズム１５を同一の保持体に固定し、
一体的に駆動する。

第１１図に示した装置の構造は、光路が通される中空軸
体３１の中空部に、第２のクサビ状プリズム１７が固定
されている点を除いて、第１０図の装置と同しであり、
第１０図の装置と同様に駆動される。

光源からの光束１０５が立上げミラー１１により反射さ
れて垂直方向に向きを変え、第２のクサビ状プリズム１
７により傾きを与えられ、対物レンズ１３の光軸１０７
に対して傾きをもって、第１のクサビ状プリズム１５に
入射され、ここで再び傾きを付与され、対物レンズ１３
の光軸におおよそ平行となり、対物レンズ１３により光
ディスク７１にスポット照射される。光学系保持体２３
に搭載された第１のクサビ状プリズム１５および対物レ
ンズ１３が回転軸１０９を中心として回動すると、クサ
ビ状プリズム１５によって付与される光束の傾きの量が
変化し、また、対物レンズ】３の光軸１０７がシフトし
、これらに伴ない、対物レンズ１３によるスポット照射
位置が移動する。

この構造では、立上げミラー１１により垂直方向に反射
させればよいので、立上げミラー■１の取付は精度が得
られやすく、設置スペースもノ」＼さくですむ。さらに
中空軸体３１の中空部の径を小さくすることができ、全
体として小型、軽量化が可能となる。

発明の効果 本発明によれば、対物レンズの前段にクサビ状プリズム
を設け、このクサビ状プリズムにより光束を対物レンズ
に斜めに入射させ、クサビ状プリズムを回動させて対物
レンズへの入射光の傾きを変化させるとともに、回動軸
に対して対物レンズの光軸を偏心させて、対物レンズを
回動することにより、トラッキング方向の結像位置を制
御することができる。また、見掛けのトラッキングエラ
ー量を、小さく抑えることができる。

さらに、回動軸に対して重量アンバランスが少ない構造
が可能なので、高速トラッキングアクセス時の揺動を防
止し、装置の高速化、軽量化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明で用いられる斜め入射方
式の原理を示す図面である。 第３図および第４図は本発明で用いられる斜め入射方式
の光学系を示す説明図である。 第５図および第６図は、見掛けのトラッキングエラーを
説明する説明図である。 第７図は、本発明の光学系を示す説明図である。 第８図は１本発明の他の光学系を示す説明図である。 第９図は本発明の光スポット制御装置の実施例を示す平
面図、第１０図は縦断面図である。 第１１図は、本発明の光スポット制御装置の他の実施例
を示す縦断面図である。 第１２図は従来例を示す斜視図、第１３図はその回動軸
への嵌装状態を示す断面図である。 第１４ＡおよびＢ図は、従来例における見掛けのトラッ
キングエラーを示す説明図である。 １１　　立上げミラー　　　１３・・・対物レンズ１５
・・第１のクサビ状プリズム １７・・・第２のクサビ状プリズム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録媒体の記録トラックに、対物レンズにより光束
   を結像させてスポット照射するに際し、入射した光束に
   対して傾きを与えるクサビ状プリズムを介し、クサビ状
   プリズムからの出射光束を対物レンズに入射せしめ、対
   物レンズの回動軸を対物レンズの光軸に対して偏心させ
   て、対物レンズおよびクサビ状プリズムを回動すること
   により、対物レンズに入射する光束の傾きおよび対物レ
   ンズの光軸の位置を変化させて、光束の結像位置を制御
   することを特徴とする光スポット制御方法。 ２、入射した光束の強度中心に対して傾きを与えるクサ
   ビ状プリズムの部位を、対物レンズの後焦点もしくはそ
   の近傍に位置させる請求項１記載の光スポット制御方法
   。 ３、記録媒体の記録トラックに、対物レンズにより光束
   を結像させてスポット照射するに際し、互いに相補償す
   る方向に入射光束を傾ける１組のクサビ状プリズムに光
   束を順次通過させ、クサビ状プリズムにより対物レンズ
   の光軸に対して光束の光軸を傾けて、対物レンズに光束
   を入射せしめ、対物レンズの回動軸を対物レンズの光軸
   に対して偏心させて、対物レンズおよび一方のクサビ状
   プリズムを回動することにより、対物レンズに入射する
   光束の傾きおよび対物レンズの光軸の位置を変化させて
   、光束の結像位置を制御することを特徴とする光スポッ
   ト制御方法。 ４、入射した光束の強度中心に対して傾きを与える上記
   一方のクサビ状プリズムの部位を、対物レンズの後焦点
   もしくはその近傍に位置させる請求項３記載の光スポッ
   ト制御方法。 ５、フォーカス方向に駆動可能に設けられ記録媒体に光
   照射する対物レンズと、 対物レンズの前段に回動可能に設けられ、 入射した光束に傾きを与えて出射し、対物レンズへの入
   射光束の、対物レンズの光軸に対する傾きを変化させる
   クサビ状プリズムと、対物レンズおよびクサビ状プリズ
   ムを保持 し、対物レンズのフォーカス方向に前後動可能に、かつ
   、クサビ状プリズムからの出射光の光軸の傾きを変化さ
   せるべく回動可能に配設された光学系保持体とを具え、 光学系保持体の回動軸が対物レンズの光軸 に対して偏心していることを特徴とする光スポット制御
   装置。 ６、入射した光束の強度中心に対して傾きを与えるクサ
   ビ状プリズムの部位が、対物レンズの後焦点もしくはそ
   の近傍に位置するように、クサビ状プリズムを配設した
   請求項５に記載の光スポット制御装置。 ７、フォーカス方向に駆動可能に設けられ記録媒体に光
   照射する対物レンズと、 対物レンズの、前段に回動可能に設けられ、入射した光
   束に傾きを与えて出射し、対物レンズへの入射光束の、
   対物レンズの光軸に対する傾きを変化させる第１のクサ
   ビ状プリズムと、 第１のクサビ状プリズムの前段に設けられ、第１のクサ
   ビ状プリズムと相補償する傾きの傾斜面を有する第２の
   クサビ状プリズムと、対物レンズおよび第１のクサビ状
   プリズム を保持し、対物レンズのフォーカス方向に前後動可能に
   、かつ、第１のクサビ状プリズムからの出射光の光軸の
   傾きを変化させるべく回動可能に配設された光学系保持
   体とを具え、光学系保持体の回動軸が対物レンズの光軸 に対して偏心していることを特徴とする光スポット制御
   装置。 ８、入射した光束の強度中心に対して傾きを与える上記
   第１のクサビ状プリズムの部位が、対物レンズの後焦点
   もしくはその近傍に位置するように、第１のクサビ状プ
   リズムを配設した請求項７に記載の光スポット制御装置
   。