JPH04364234A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光ディスクに光束を
集光させ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
ー検出を行う装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の光ディスク装置を示した
ものである。

【０００３】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ー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ー
５までの素子は固定されている。

【０００４】受光素子７は、図９に示すようにディスク
のタンジェンシャル方向に相当する境界線を境に分割さ
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
ピット、あるいはグルーブ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。したがって、受光
素子７の２つの領域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。

【０００５】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をディスクの半径方向に移
動させる。

【０００６】

【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、図１０
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
るときに比較してδ分シフトし、受光素子上のスポット
が図９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する。

【０００７】このシフトは、ディスクのラジアル方向に
相当するため、スポット内の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、受光素子の両領域の
受光量差として検出されるトラッキングエラー信号にト
ラックオフセット信号が含まれる。

【０００８】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。

【０００９】図１１は、ディスク上のスポット位置とト
ラッキングエラー信号との関係の一例を示すグラフであ
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信
号である。●−●線は光束がディスクにより垂直に反射
される時のトラッキングエラー信号、×−×線は基準状
態に対して反射光束のシフトδが０．１９ｍｍの時のト
ラッキングエラー信号、○−○線はシフトδが０．３８
ｍｍの時のトラッキングエラー信号である。

【００１０】ミラーの傾き角度が大きくなるにしたがっ
てδが大きくなるため、トラッキングエラー信号の曲線
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
エラー信号との対応関係が崩れてしまう。したがって、
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。

【００１１】

【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、光ディスクに入射する光束
がディスクに対して傾いた場合にも、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。

【００１２】

【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、レーザー光源と光ディスク間の光路
中に設けられ、光束をディスク上で半径方向に移動させ
るよう回動自在な第１及び第２のガルバノミラーと、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つの領域を有し、光ディ
スクで反射された光束を受光するトラッキングエラー検
出用の受光素子と、第１、第２ガルバノミラーの回動角
度を受光素子上での受光光束を移動させないよう変化さ
せることにより、ディスク上のスポットをトラックを横
切って移動させる駆動制御手段とを有することを特徴と
する。

【００１３】

【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。

【００１４】

【実施例１】図１〜図４は、この発明の実施例１を示し
たものである。

【００１５】まず、光学系の全体構成を説明する。この
光学系は、図１に示したように、光源部１０、対物光学
系２０、プリズムブロック３０、信号検出光学系４０と
を備えており、プリズムブロック３０と光磁気ディスク
ＭＯＤとの間には第１、第２のガルバノミラー１５，２
２が設けられている。

【００１６】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とから構成され、断面円形
の平行ビームを発生する。

【００１７】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、
第２のガルバノミラー２２とから構成されている。対物
レンズ２１と第２のガルバノミラー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
ｚに駆動される。

【００１８】プリズムブロック３０は、２つのハーフミ
ラー面３１ａ，３１ｂを有する第１のブロック３１と、
λ／２板３２を介して第１のブロックに接合され、偏光
分離面３３ａ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。

【００１９】光源部１０からの光束は、一部が第２のハ
ーフミラー面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
に集光してスポットを形成する。

【００２０】一方、ディスクから反射された光束の一部
は、第２のハーフミラー面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の光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３３ｂとで反射され、集光レンズ４１ｂを介
して光磁気記録信号検出用の第２の受光素子４２ｂ上に
集光する。

【００２１】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、その強度差から光磁気記録信号を読み出すことが
できる。

【００２２】ディスクからの反射光のうち、第２のハー
フミラー面３１ｂを透過した成分は、第１のハーフミラ
ー面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。

【００２３】なお、上記の実施例では、フォーカスエラ
ーの検出手段については図示を省略しているが、フォー
カスエラーに関しては公知の方法、例えば非点収差法等
を用いて検出することができる。

【００２４】受光素子４５の受光領域は、図９に示した
従来例と同様に、ディスクのタンジェンシャル方向に相
当する境界線を境に二分された受光領域Ａ，Ｂを有して
いる。

【００２５】トラッキングズレを補正するために１枚の
ガルバノミラーにより光束の方向を変更すると、従来例
で説明したような受光素子上でのスポットのズレにより
トラックオフセットが発生する。この実施例の装置は、
２枚のガルバノミラー１５，２２の角度を適宜設定する
ことにより、受光素子上でのスポットを移動させずにト
ラッキングズレを補正することができる。

【００２６】図２は、第１のガルバノミラーＭ１及び第
２のガルバノミラーＭ２の回動と、反射光束の中心軸の
変化との関係を示す説明図である。なお、レーザー光束
は、ガルバノミラーの回動によっても対物レンズの瞳か
ら外れないように、対物レンズの瞳より大きい径をもっ
て入射する。したがって、光磁気ディスクＭＯＤからの
反射光の径は対物レンズの瞳径によって規定され、反射
光束の中心軸は対物レンズＯＢの中心Ｏを通る直線とし
て表される。

【００２７】第１、第２のガルバノミラーＭ１，Ｍ２が
実線で示す基準位置にあると、半導体レーザーＬＤから
のレーザー光束の中心軸は対物レンズＯＢの光軸Ａｘに
一致し、光磁気ディスクＭＯＤのＣ０点にスポットが形
成される。そして、光磁気ディスクＭＯＤからの反射光
は、入射時と同一の光路を通ってミラーＭ１に達し、こ
こで反射されて受光素子ＰＤ上に集光される。

【００２８】この状態から第１のガルバノミラーＭ１を
点線で示すように反時計回りにθ１回動させ、第２のガ
ルバノミラーＭ２を時計回りにθ２回動させると、半導
体レーザー１１からのレーザー光束は光軸Ａｘに対して
角度θをもって入射し、光磁気ディスクＭＯＤで反射さ
れて受光素子ＰＤに達する。しかし、対物レンズの中心
Ｏを通る反射光の中心軸は、ミラーＭ２上の点Ｏ２”、
ミラーＭ１上の点Ｏ１’を通るため、受光素子上での位
置が前記の基準位置からｓ’移動する。

【００２９】ここで光磁気ディスクＭＯＤ上でのビーム
の移動量をε、対物レンズＯＢのビーム振れ角をθ、対
物レンズＯＢと第２のガルバノミラーＭ２との間の距離
をＬ、第１、第２のガルバノミラーＭ１，Ｍ２間の距離
をＬＭ、対物レンズＯＢの焦点距離をｆとすると、次の
式１の関係が成り立つ。

【００３０】

【式１】ε／ｆ　＝　θ θ　＝　θ１　＋　θ２ ｓ　＝　（ＬＭ　＋　Ｌ）θ１　＋　ＬＭ・θ２

【００
３１】受光素子上での反射光の移動ｓ’を０とするため
には、反射光の中心軸がガルバノミラーＭ１の回動中心
Ｏ１を通るように設定すればよい。そしてそのためには
、点Ｏ１を通り、かつ、点Ｏ、Ｏ２”、０１’を通る連
続直線に対して平行な連続直線が対物レンズの瞳と交わ
る位置Ｏ’をＯに一致させればよいことが理解できる。 点Ｏと点Ｏ’との間隔ｓを０にすることができれば、受
光素子上での中心軸の移動ｓ’も０にすることができ、
そのためには以下の式２の条件を満たすようにガルバノ
ミラーを回転させれば良い。

【００３２】

【式２】θ１　＝　−（Ｌ／ＬＭ）（ε／ｆ）　　　　
　　　　　　　…（１）θ２　＝　（ε／ｆ）（１＋（
Ｌ／ＬＭ））　＝　（ε／ｆ）−θ１　　　…（２）

【
００３３】図３には、上の２式を満足させるように第１
、第２のガルバノミラーＭ１，Ｍ２を回動させて光磁気
ディスクＭＯＤ上でビームを移動させた場合の光路をガ
ルバノミラーを回動させる前を実線、回動させた後を点
線で示している。図中の符号ＣＬはコンデンサレンズで
ある。同図から明らかなように、上記の条件を満たす場
合には、各ガルバノミラーを回動させても受光素子ＰＤ
上の受光ビームは移動しない。

【００３４】なお、図２，３では、図を見やすくするた
め、光ディスクからの反射光が第１のガルバノミラーＭ
１で反射されて受光素子ＰＤに入射するよう描かれてい
るが、これは実際の光路を表すものではない。

【００３５】次に、ヘッド及びガルバノミラーを駆動す
るための制御系の概略を説明する。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、ガルバノミラー１５，２２を
所定量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、ガルバノミラーによるシークは、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。これにより、ヘッドのみでシークを行わ
せるよりもシーク時間を短縮することができる。

【００３６】この制御系は、駆動対象としてヘッドを移
動させるためのモータ５０、第１、第２のガルバノミラ
ー１５，２２を備え、各駆動対象を駆動するドライバ５
１，５２，５３と、ガルバノミラーの回動角度を検出す
る検出器５４，５４’と、各ドライバを制御する駆動制
御回路６０とを備えている。各ドライバは、駆動制御回
路６０から各ドライバに入力される信号に基づき、検出
器から検出される回動角度をモニタしつつクローズドル
ープで各ガルバノミラーを駆動する。

【００３７】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ＲＳ、微シークのための移動量信号信号ＦＳ
を出力する機能を有する。

【００３８】また、駆動制御回路６０には、受光素子４
５の受光領域Ａ，Ｂの出力信号を引算器４６によって引
算して得られるトラッキングエラー信号ＴＥが入力され
る。トラッキングエラー信号ＴＥには、ディスクの偏心
等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。

【００３９】粗シーク信号ＲＳと低周波トラッキングエ
ラー信号ＲＴとは、スイッチＳＷ１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５１は、スイッチＳＷ１がＳ側に接続され
ているときには、粗シーク信号ＲＳに基づいてモータ５
０を駆動し、スイッチＳＷ１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から入力される角
度信号とに基づいてモータ５０を駆動する。

【００４０】なお、角度信号がドライバ５１に入力され
ると、ドライバ５１は第２のガルバノミラー２２の回動
によるスポットの移動をヘッドの移動で置き換えるよう
に、すなわちガルバノミラー２２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を
移動させる。

【００４１】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、ドライバ５２は何れかの信号
に基づいてガルバノミラーを駆動する。ドライバ５３に
接続されたメモリ５５は、検出された第２のガルバノミ
ラー２２の角度に応じて前述の（１），（２）式を満た
すような第１のガルバノミラー１５の回動角度を出力し
、ドライバ５３はこの角度信号に基づいて第１のガルバ
ノミラー１５を駆動する。これにより、受光素子４５上
でのスポットの移動が補正される。

【００４２】次に、トラックアクセスの作用を説明する
。

【００４３】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、ヘッドの移
動量が演算される。スイッチＳＷ１はＳ側、スイッチＳ
Ｗ２はＯＦＦ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ＲＳがドライバ５１へ出力され、
ドライバ５１はこの信号にしたがってヘッド移動モータ
５０をオープンループで駆動する。このとき、ガルバノ
ミラー１５，２２は基準角度で固定されている。

【００４４】粗シークが終了すると、スイッチＳＷ１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、第２のガルバノミラー２
２を回動させ、ディスク上のスポットを１トラックづつ
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５４からの角度信号に対応してメモリ５５から出力
される信号に基づき、ドライバ５３が第１のガルバノミ
ラー１５を受光素子上でスポットがズレないよう回動さ
せる。ガルバノミラーの回動角度は、前述の（１）（２
）式を満足するように決定され、これによりトラックオ
フセットの発生が防止される。

【００４５】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
ルバノミラー２２はトラッキングエラー信号ＴＥ１に基
づいて駆動される。

【００４６】トレース時、ドライバ５１が検出器５４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
ー２２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
バノミラーを回動させることにより、ガルバノミラー２
２の回動角度は次第に基準角度に戻る。第１のガルバノ
ミラーは第２のガルバノミラーの回動角度に応じて回動
させるため、第２のガルバノミラーが基準角度に戻るこ
とにより、第１のガルバノミラーも基準角度に戻る。

【００４７】上記のように２枚のガルバノミラーの角度
を調整することにより、微シーク時のガルバノミラーの
回動によっても受光素子上のスポットは移動しない。

【００４８】

【実施例２】図５は、この発明の実施例２を示したもの
である。

【００４９】この実施例の装置では、固定ミラー１６を
設けて光路を延長し、その光路内に第２のガルバノミラ
ー１７を配置すると共に、ヘッド内に固定ミラー２２’
を配置している。シーク時の光束の制御は、ディスクか
らの反射光がシフトしないように、第１、第２のガルバ
ノミラー１５，１７を所定の関係で回動させることによ
り行なわれる。

【００５０】なお、他の構成については実施例１と同様
であるので、説明を省略する。

【００５１】実施例２の構成によれば、ヘッド内にガル
バノミラーを設ける必要がなくなるため、ヘッドの軽量
化を図ることができ、シークのスピードをより高速にす
ることができる。

【００５２】図６は、図１に示した実施例１の変形例を
示したものであり、第１のガルバノミラー１５と第２の
ガルバノミラー２２との間にプリズムブロック３０と信
号検出系４０とが設けられている。また、図７は、図５
に示した実施例２の変形例を示したものであり、第２の
ガルバノミラー１７とミラー２２’との間にプリズムブ
ロック３０と信号検出系４０とが設けられている。

【００５３】いずれの変形例においても、前述の各実施
例とほぼ同様の効果を得ることができる。

【００５４】

【効果】以上説明したように、この発明によれば、微シ
ーク時に２枚のミラーの回動角度を適宜設定することに
より、受光素子上でのスポットの移動を防止することが
でき、トラックオフセット信号を含まないトラッキング
エラー信号を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す光学素子の配置説明図である。

【図２】２枚のガルバノミラーの回動角度と受光素子上
でのスポットの移動との関係を示す説明図である。

【図３】受光素子上のスポットが移動しないよう２枚の
ガルバノミラーの角度を設定した場合の光路を示す説明
図である。

【図４】制御系のブロック図である。

【図５】実施例２を示す光学素子の配置説明図である。

【図６】実施例１の変形例を示す光学素子の配置説明図
である。

【図７】実施例２の変形例を示す光学素子の配置説明図
である。

【図８】従来のトラッキングエラー信号検出装置の光学
系の説明図である。

【図９】受光素子上でのスポットのシフトを示す説明図
である。

【図１０】光束が傾いた場合の反射光のシフトを示す説
明図である。

【図１１】トラッキングエラー信号を示すグラフである
。

【符号の説明】

ＭＯＤ…光磁気ディスク １５，２２，１７…ガルバノミラー ２１…対物レンズ ４５…受光素子 ５１，５２，５３…ドライバ ６０…駆動制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　レーザー光源と光ディスク間の光路中
   に設けられ、光束をディスク上で半径方向に移動させる
   よう回動自在な第１及び第２のガルバノミラーと、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つの領域を有し、前記
   光ディスクで反射された光束を受光するトラッキングエ
   ラー検出用の受光素子と、前記第１、第２ガルバノミラ
   ーの回動角度を前記受光素子上での受光光束を移動させ
   ないよう変化させることにより、ディスク上のスポット
   をトラックを横切って移動させる駆動制御手段とを有す
   ることを特徴とする光ディスク装置。