JPH04248130A - 光学ヘッド位置検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクへの情報
の記録および再生を行う光学ヘッドの位置を検出するた
めの光学ヘッド位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に光ディスクへの情報の記録および
再生を行う光学ヘッドは、光源より出射した光束を回転
する光ディスク上に集光して信号の記録および信号の再
生を行う集光光学系を備え、また、集光光学系を配した
移動部の位置を検出するための光学ヘッド位置検出装置
を備えている。

【０００３】図５は従来の光学ヘッド位置検出装置の構
成図である。この装置において、光学ヘッドは移動部（
１）と固定部（２）とからなり、移動部（１）が情報記
録媒体である光ディスク（３）の半径方向に移動して情
報の記録および再生を行う。その際、光ディスク（３）
はスピンドルモータ（４）によって回転される。 また、上記光学ヘッドの移動部（１）は、光源である半
導体レーザ（５）と、この半導体レーザ（５）からのビ
ームを平行ビームにするコリメータレンズ（６）と、偏
光ビームスプリッタ（７）と、１／４波長板（８）と、
対物レンズ（９）と、対物レンズ（９）の焦点制御，ト
ラッキング制御を行う対物レンズアクチュエータ（１０
）と、光ディスク（３）からの反射ビームから再生信号
，焦点誤差信号およびトラッキング誤差信号等を検出す
る信号検出系（１１）を備え、これら光学部品からなる
集光光学系が光学ヘッド筐体（１２）に収納された構造
となっている。また、上記光学ヘッド筐体（１２）には
支柱（１３）によって光メインスケール（１４）が支持
されている。一方、固定部（２）は、光スケール用光源
であるＬＥＤ（１５）と、光インデックススケール（１
６）と、光検知器（１７）と、これらを収納する検出器
筐体（１８）とからなっている。

【０００４】以上のように構成されことにより、移動部
（１）の半導体レーザ（５）より出たビームは、コリメ
ータレンズ（６）で平行ビームに変換され、偏光ビーム
スプリッタ（７）と１／４波長板（８）を透過し、対物
レンズ（９）で光ディスク（３）上に絞り込まれて、情
報の記録，再生が行われる。また、光ディスク（３）か
らの反射ビームは、対物レンズ（９）と１／４波長板（
８）を透過して偏光ビームスプリッタ（７）で反射する
。そして、信号検出系（１１）で再生信号，焦点誤差信
号およびトラッキング誤差信号の検出が行われる。

【０００５】次に、図６および図７を用いて上記光学ヘ
ッドの移動部（１）の位置検出の動作を説明する。図６
は上記光学ヘッド位置検出装置による移動部（１）の位
置検出動作を示す模式図である。図６で（ａ），（ｂ）
，（ｃ）は、光学ヘッドの移動部（１）が光ディスク（
３）の外周部側から内周部側へスケールピッチＰの半分
（半ピッチ）だけ移動する間の移動部（１）側の光メイ
ンスケール（１４）と固定部（２）側の光インデックス
スケール（１６）の相対位置と光検知器（１７）の受光
状態を段階的に示している。また、図７は上記位置検出
の動作に伴う光検知器（１７）の受光光量変化を示す特
性線図である。光学ヘッドの移動部（１）が光ディスク
（３）の半径方向に移動すると、スケールピッチＰの同
一スリット群からなる移動部（１）側の光メインスケー
ル（１４）と固定部（２）側の光インデックススケール
（１６）とが平行状態を保ったまま相対移動し、それに
より、両スケール（１４），（１６）を透過する光量が
変化して光検知器（１７）の受光光量の検出値が変化す
る。すなわち、図６の（ａ）から（ｃ）まで半ピッチ移
動する間に光検知器（１７）の受光光量は図７の（ａ）
から（ｃ）に示すようにゼロまで減少する。そして、受
光光量は次の半ピッチで増加し、Ｐに相当する周期で増
減を繰り返す。したがって、その周期を計数することに
よって光ヘッドの移動部（１）の移動距離が算出でき、
位置が検出できる。

【０００６】また、特開平１−２２９４３０号公報に記
載されているように、光学ヘッドの移動部における集光
光学系の光源より出射された光の一部を移動方向に反射
し集光して固定部側の検出手段に受光させるようにした
光学ヘッド位置検出装置も提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す従来の光学
ヘッド位置検出装置では、光学ヘッドの移動部の位置を
検出するのに、検出信号の周期を計数しなければならな
いという問題があり、また、検出精度は光メインスケー
ルおよび光インデックススケールのスケールピッチＰに
よって決まるが、そのスケールピッチＰは実際には２０
０μｍ程度であるため、検出精度が十分でないという問
題もあった。また、上記公報に記載のものでは、上記の
ような従来装置の問題点のかなりの部分が解消できるが
、更に構造が簡素でかつ検出精度の高い光学位置検出装
置を、という要求に対してなお十分とはいえない。

【０００８】この発明はこのような問題点を解消するた
めになされたもので、簡素な構造で高精度な検出信号を
得ることができる光学ヘッド位置検出装置を得ることを
目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光学ヘッ
ド位置検出装置は、位置検出用光源より出射した光束を
光ディスクの移動部から固定部に照射する光学系を設け
るとともに、この光学系から照射された光を受光するこ
とによって移動部の位置を検出する半導体位置検出素子
を用いた検出手段を固定部に配したものである。

【００１０】

【作用】この発明においては、位置検出用光源より出射
された光束が位置検出用の光学系により光ディスクの移
動部から固定部に照射され、この照射された光が半導体
位置検出手段を用いた検出手段によって受光され、移動
部の位置が検出される。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明による光学ヘッド位置検出装
置の第１の実施例の構成図である。この実施例において
、光学ヘッドは移動部（１）と固定部（２）とからなり
、移動部（１）が情報記録媒体である光ディスク（３）
の半径方向に移動して情報の記録および再生を行う。そ
の際、光ディスク（３）はスピンドルモータ（４）によ
って回転される。また、上記光学ヘッドの移動部（１）
は、光源である半導体レーザ（５）と、この半導体レー
ザ（５）からのビームを平行ビームにするコリメータレ
ンズ（６）と、偏光ビームスプリッタ（７）と、１／４
波長板（８）と、偏光用のミラー（２２）と、対物レン
ズ（９）と、対物レンズ（９）の焦点制御，トラッキン
グ制御を行う対物レンズアクチュエータ（１０）と、光
ディスク（３）からの反射ビームから再生信号，焦点誤
差信号およびトラッキング誤差信号等を検出する信号検
出系（１１）を備え、これら光学部品からなる集光光学
系が光学ヘッド筐体（１２）に収納された構造とされて
いる。また、上記移動部（１）には、位置検出用光源で
あるＬＥＤ（２７）と、このＬＥＤ（２７）からの位置
検出用光束を集光する集光レンズ（２８）と、光スポッ
ト（２３）を固定部（２）側に照射するための光ファイ
バ（２９）を備えている。一方、固定部（２）は、位置
センサである半導体位置検出素子（以下、ＰＳＤと称す
る。）（２４）と、減算器（２５）と、位置検出信号を
取り出す端子（２６）とからなっている。

【００１２】移動部（１）の半導体レーザ（５）より出
たビームは、コンメータレンズ（６）で平行ビームに変
換され、偏光ビームスプリッタ（７）と１／４波長板（
８）を透過し、対物レンズ（９）で光ディスク（３）上
に絞り込まれて、情報の記録，再生が行われる。また、
光ディスク（３）からの反射ビームは、対物レンズ（９
）と１／４波長板（８）を透過して偏光ビームスプリッ
タ（７）で反射する。そして、信号検出系（１１）で再
生信号，焦点誤差信号およびトラッキング誤差信号の検
出が行われる。

【００１３】図２は上記光学ヘッドの移動部（１）の位
置検出の動作および位置検出信号の特性を説明する説明
図である。位置検出用に別光源として設けられたＬＥＤ
（２７）の出射光束は集光レンズ（２８）により集光さ
れ、光ファイバ（２９）を介しＰＳＤ（２４）上に光ス
ポット（２３）として照射される。そして、この光スポ
ット（２３）が、移動部（１）のトラック横断方向（光
ディスク３の半径方向）の動きに応じてＰＳＤ（２４）
上を移動し、それにより、光スポット（２３）の位置に
応じた位置検出信号が得られる。すなわち、ＰＳＤ（２
４）に入射した光スポット（２３）により発生する光電
流は、光スポット（２３）の位置に応じた電極までの抵
抗値（距離）によって分割される。そして、両電極間の
差動をとることによって移動部（１）の位置に対応した
高精度の位置検出信号が得られる。図２で（ａ）は光学
ヘッドの移動部（１）が光ディスク（３）の外周部に位
置する状態を、（ｃ）は移動部（１）が光ディスク（３
）の内周部に位置する状態を、また、（ｂ）はその中間
位置にある状態をそれぞれ示している。

【００１４】図３は第２の実施例の構成図である。この
第２の実施例は、位置検出用光源であるＬＥＤ（２７）
と集光レンズ（２８）を移動部（１）の外に配置し、位
置検出用光束を光ファイバ（２９）により移動部（１）
内へ導いてＰＳＤ（２４）上に照射するよう構成されて
いる。これによっても先の第１の実施例と同様の効果を
奏することができる。なお、上記以外の構成および動作
は第１の実施例のものと同様である。

【００１５】図４は第３の実施例の構成図である。この
実施例は、位置検出用に別光源を用いないで、光ディス
ク（３）への情報の記録，再生を行う集光光学系の光源
である半導体レーザ（５）の出射光束の一部を集光レン
ズ（２８）で集光し、光ファイバ（２９）を介してＰＳ
Ｄ（２４）上に照射するよう構成したものである。これ
によってもやはり同様の効果を奏することができる。な
お、この実施例でも、上記以外の構成および動作は第１
の実施例のものと同様である。

【００１６】また、上記各実施例においては、いずれも
位置検出用光束を集光する集光レンズ（２８）を用いて
いるが、この集光レンズ（２８）は省くこともできる。

【００１７】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、光学ヘ
ッドにおける光源の一部のビームあるいは別光源のビー
ムを光ファイバ等の光学系を用いて光学ヘッドの移動部
から固定部の半導体位置検出素子に照射して位置検出を
行うよう構成したので、光学部品の配置に制約を受ける
ことなく、簡素な光学部品配置により、応答性の良い、
かつ、精度の高い位置検出が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による光学ヘッド位置検出装置の第１
の実施例の構成図

【図２】同実施例の光学ヘッドの移動部の位置検出の動
作および位置検出信号の特性を示す説明図

【図３】この
発明による光学ヘッド位置検出装置の第２の実施例の構
成図

【図４】この発明による光学ヘッド位置検出装置の第３
の実施例の構成図

【図５】従来の光学ヘッド位置検出装置の構成図

【図６
】図５の装置における移動部の位置検出の動作を示す模
式図

【図７】図５の装置の位置検出動作による光検知器の受
光光量変化を示す特性線図

【符号の説明】

１　　移動部（光学ヘッド） ２　　固定部（光学ヘッド） ３　　光ディスク ２４　　半導体位置検出素子 ２７　　ＬＥＤ（位置検出用光源） ２９　　光ファイバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光ディスクの半径方向に移動する移動
   部と固定部とからなる光学ヘッドに、位置検出用光源よ
   り出射した光束を前記移動部から前記固定部に照射する
   光学系と、前記固定部に配され前記光学系より照射され
   た光を受光して前記移動部の位置を検出する半導体位置
   検出素子を用いた検出手段とを設けてなることを特徴と
   する光学ヘッド位置検出装置。