JPH051533B2 - - Google Patents

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JPH051533B2
JPH051533B2 JP60018024A JP1802485A JPH051533B2 JP H051533 B2 JPH051533 B2 JP H051533B2 JP 60018024 A JP60018024 A JP 60018024A JP 1802485 A JP1802485 A JP 1802485A JP H051533 B2 JPH051533 B2 JP H051533B2
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JP
Japan
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mirror
actuator
control
objective lens
light beam
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JP60018024A
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English (en)
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JPS61177648A (ja
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Shigeru Arai
Toshitaka Iwamoto
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Priority to CA000500703A priority patent/CA1255385A/en
Priority to DE8686101279T priority patent/DE3686589T2/de
Priority to EP86101279A priority patent/EP0189932B1/en
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Description

【発明の詳細な説明】
〔概要〕 光デイスク面に対物レンズが平行に駆動制御さ
れるアクチユエータと、光ビームの光軸を偏向制
御するミラーを組合わせて用い、ミラーで偏向さ
れた光ビームの光軸が、対物レンズの後側焦点を
常に通過するように、アクチユエータとミラーを
連動して制御し、ビームシフトの除去を、良好な
追従性で行うことを可能とする。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光デイスク装置の光学ヘツドにおけ
るフオーカシング、トラツキングの光点制御のた
めに使用されるアクチユエータの制御方式に係
り、特に、トラツキング制御におけるビームシフ
トの除去を精度良く、且つ良好な追従特性で行う
ことができるアクチユエータの制御方式に関す
る。 〔従来の技術〕 従来のアクチユエータの制御方式を第7図〜第
9図を用いて説明する。 第7図に示した制御方式は、技術文献
“National Technics Report”vol.29,No.5,
Oct 1983「コンパクトデイスクプレーヤー用光ピ
ツクアツプとそのサーボ」に開示されているが、
ここではその制御を簡単に説明する。 第7図において、1は光デイスク、2,2′は
対物レンズ、3は磁気回路、4はビームスプリツ
タ、5は2分割フオトダイオード、6,6′は光
ビームの光軸、7,7′は光デイスク面上の焦点
である。 本図は、光デイスク装置の光学ヘツドのうち、
光点制御をするためのアクチユエータに関係する
部分のみを示したものである。 本図に示した制御方式では、アクチユエータと
して2次元駆動型アクチユエータを用いている。
この2次元駆動型アクチユエータは図示したトラ
ツキング方向T(光デイスク1の半径方向)、フオ
ーカシング方向F(光デイスク1の面に垂直な方
向)の2次元駆動を行うものであり、磁気回路3
によつて駆動力を与えられるものである。 さて、図示しない光ビーム源から出射された光
軸6をもつ光ビームは、対物レンズ2を通つて焦
点7に集光する。 そして、光デイスク面で反射されて逆進し、そ
の一部がビームスプリツタ4で反射されて2分割
フオトダイオード5に入射する。 ここで、反射光束は2分割フオトダイオードの
中心で受光され、この状態で光束の強度分布の差
(A−B)を検出してトラツクエラー信号が検出
される。 ところが、アクチユエータが制御信号を受けて
トラツキング方向Tに対物レンズを移動させ、点
線で示した2′の位置に対物レンズが移動した場
合光ビームの光軸は6′となる。 かかる場合、焦点は7′に移り、光デイスク面
で反射し、ビームスプリツタ4を経由した光ビー
ムは、2分割フオトダイオードのA,Bを、点線
の如く照射し、フオトダイオードA,Bへの光量
に差が生じる。この状態では、真のトラツクエラ
ー信号に光束の移動(ビームシフト)が生じ、ト
ラツクエラー信号にオフセツトを生じる。従つて
このような制御方式は、トラツキング制御が正常
に行われていても、常にトラツキングの中心をビ
ームが追従することができず、正常なトラツクサ
ーボができない。 次に、第8図に示した従来の制御方式(“APP
LIED OPTICS″No.13, vol.17.1,July,1978”
video disk player optics″)を説明する。 本図において、符号1〜7は第7図と同一部位
を示す。8は磁気回路、9はミラー、Pはミラー
の回転中心、Cはミラーの回転方向をあらわす矢
印である。尚、本図においては、第7図において
示した2分割フオトダイオード5は省略してお
り、6−1,6′−1は第8図における光ビーム
の光軸を示す。 本図に示した制御方式では、アクチユエータは
2つ有している。 ひとつは、磁気回路3を含んでなるフオーカス
アクチユエータで、これはフオーカシング方向F
に対物レンズ2を駆動し、フオーカシング制御を
行う。 もうにとつは、磁気回路8とミラー9を含んで
なるトラツクアクチユエータで、これはトラツク
方向(光デイスク1の半径方向)に入射光ビーム
を偏向させ、トラツキング制御を行う。 すなわち、フオーカスアクチユエータはフオー
カスエラー信号を受けてフオーカシング制御を、
トラツクアクチユエータはトラツクエラー信号を
受けて、磁気回路8を駆動することによりミラー
9を回転中心Pを中心として、矢印Cに沿つて
9′の位置に回転してトラツキング制御をするも
のである。 かかる制御方式において、光軸6−1をもつ光
ビームに対し、焦点7から7′へトラツキング制
御する場合、光ビームの光軸は6′−1となる。
このことから、本図に示した方式においても、第
7図に示した方式と同様にビームシフトが生じ、
トラツク追従特性が劣化するという欠点を有して
いる。 そして、以上の第7図、第8図を用いて説明し
た2つの制御方式が従来の方式の主流となつてい
る。 これに対し、これら2つの制御方式におけるビ
ームシフトを除去することを目的として、第9図
の方式が従来提案されている。(応用物理学会予
稿集1983年4月7P−X−8、「光デイスク用像固
定トラツキング方式」) 本図において、符号1,2,3は第7図に示し
たものと同様であり、6−2,6′−2は光軸、
10は対物レンズの後側焦点、11は後側焦点
面、12は回転中心、13はミラー、14は磁気
回路である。また、矢印Dはミラー13の回転方
向、矢印Eは光デイスク1の内周側を示す。 本図に示す制御方式においては、ビームシフト
を除去する目的で、ミラー13の回転中心12を
対物レンズ2の後側焦点面(光デイスク1の面上
の焦点と対向する焦点を含み、光デイスク1の面
に平行な面)に置き、光軸が常に後側焦点10を
通過するように制御するものである。 かかる制御をすると、トラツキング制御された
光ビームの光軸6′−2は、は後側焦点10を通
過することにより入射光軸6−2と一致するた
め、ビームシフトが除去される。尚、本図に示し
た制御方式においては、磁気回路3を含むアクチ
ユエータは、光デイスク1の面に垂直な方向Fに
フオーカシング制御するのみで、平行方向の制御
は行わない。 またフオーカシング制御に伴う後側焦点の移動
は無視しうるものである。以下に、この点につい
て具体的数値をもつて簡単に触れる。 第9図の構成で、対物レンズ2がフオーカシン
グ制御のためにFの方向にΔだけ移動したとす
る。この場合のビームシフト量xはトラツク偏心
をΔεとすると x=2Δ・Δε/ となる。 今、フオーカシング制御による移動量が100μ
m、 光デイスク偏心が300μm、 l=15mm、=4.3mxm、 とすると、 x=14μm となる。 これは、トラツクずれ検出誤差として、約
0.003μmに対応しており、無視できる数値であ
る。 尚、参考までに、第7図、第8図に示した構成
の制御方式との比較の意味で、レンズのみでトラ
ツキング制御(第7図)、ミラーのみでトラツキ
ング制御(第8図)をした場合のビームシフト量
を示すと、それぞれ、 対物レンズのみ(第7図)……x=2Δε(600μ
m) ミラーのみ(第8図) x=2l・Δε/
(2093μm)である。 このビームシフト量xが、第9図に示す制御方
式においては、原理的にx≒0となるものであ
る。 しかし、第9図に示す制御方式では、ミラー1
3磁気回路14を含むアクチユエータが大きくな
り、重いため、制御速度の追従性が悪く、且つ、
後に述べるようにレンズ収差の観点から追従範囲
が狭く、また精度が悪いという欠点がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このように、従来方式では原理的にビームシフ
トが生じること、また、ビームシフトを除去する
構成とした場合は、制御の追従性、精度が悪くな
るという欠点がある。 本発明はこのような欠点を除去する制御方式を
提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 第1図は本発明の原理を説明するための図であ
る。 本図において、1は光デイスク、2は対物レン
ズ、3は磁気回路、21はミラー、22は磁気回
路である。 磁気回路3は、対物レンズ2の位置制御を行う
第1のアクチユエータ300の一部を構成してお
り、ミラー21、磁気回路22は、光軸60の光
ビームを偏向制御する。 光軸60をもつ光ビームは、光デイスク1のト
ラツクに、光ビーム焦点70を結ばせる。 第1のアクチユエータは、対物レンズを光デイ
スク面に平行な方向T、垂直な方向Fに位置制御
する。 第2のアクチユエータ200を構成するミラー
21の回転中心72は、焦点70と、対物レンズ
2を介して対向する焦点P0を含む焦点面71か
らはずれた位置に設定される。設定位置として好
ましいのは、ミラー21の中心位置である。 第2のアクチユエータ200と、第1のアクチ
ユエータ300は連動して、光軸が常に対物レン
ズ後側焦点P0、P1を通過するように制御を行う。 即ち、トラツキング制御のために対物レンズが
L1からL2へ移動した場合、焦点は70′に移動す
るが、このとき、光軸が後側焦点P1を通過する
ように第2のアクチユエータ200と、第1のア
クチユエータ300の、移動量、偏向量を連動し
て制御するものである。 いま、第1図に示したように対物レンズ2の中
心と焦点P0との距離を0、焦点P0とミラーの反射
点までの距離lとする。 このときのミラーの回転角とレンズの移動量は
トラツクの偏心εだけ追従しようとするとき、ミ
ラーの回転角θとすると、対物レンズの移動量は
ltanθとなるから、 ε=(l−)tanθ,θ=tan-1(ε/(l+
)) 従つて、ミラーの回転角はtan-1(ε/(l+
)) 対物レンズの移動量はεl/(l+) となるように制御すれば良い。 〔作用〕 上述のような制御を行うことにより、光ビーム
は、常に対物レンズの後側焦点を通過することと
なり、光ビームは常に同じ光路を戻つてゆくこと
から、ビームシフトの除去が行われている。 しかも、ミラーの回転中心を後側焦点面に設置
する必要がないことから、ミラーを小型、軽量化
でき、応答特性も向上する。 表に第9図に示した従来例と、本発明の構成に
おけるミラーの比較を示す。
〔実施例〕
第2図は本発明の実施例である。 本図において、符号1,2,3,7,21,2
2は第1図と同様であり、23はビームスプリツ
タ、24はコリメートレンズ、25は光源、26
は4分割フオトダイオードである。 光源25から出射された光ビームは、コリメー
トレンズ24で収束され、ビームスプリツタ23
を通つてミラー21により偏光され、対物レンズ
2により焦点70に達する。 光デイスク1の面で反射されたビームは、対物
レンズ2、ミラー21を介してビームスプリツタ
23で一部反射され、4分割フオトダイオード2
6に入射する。 尚、対物レンズ2を制御する駆動力は、磁気回
路3によつて図示のT、Fの方向に、2次元に与
えられる。 さて、4分割フオトダイオードに光ビームが入
射した後、A,B,C,Dの各フオトダイオード
の照射光量によつて、第3図に示す駆動系によつ
て制御される。 第3図において、31はフオーカシング制御を
行うための駆動回路、32は磁気回路3のフオー
カシング制御のためのフオーカスコイル、33は
ミラーを駆動するためのミラー駆動回路、34は
磁気回路22のミラーコイル、35,36は等価
フイルタ、37は差動アンプ、38はレンズ駆動
回路、39はレンズ移動コイルである。 端子T1にはフオトダイオードA,B,C,D
に射照される光量の(A+D)−(B+C)で表わ
されるフオーカスエラー信号が、端子T2には
(A+B)−(C+D)で表わされるトラツクエラ
ー信号が入力される。 制御は以下の通りである。 トラツクエラー信号を駆動回路33を介して、
ミラーを動かすと同時に、ミラーのコイル電流か
ら等価フイルタ35を介してミラーの位置を求
め、このミラーの位置を目標値として、レンズコ
イルに流れる電流を等価フイルタ36を介して得
られるレンズ位置信号を求め、差動アンプ37を
介してレンズを駆動する。 第4図は本発明の他の実施例、第5図はその駆
動系である。本図において、符号1,2,3,7
0,2122,23,24,25,26,31,
32,33,34,39は第2図、第3図図示の
ものと同様、27は光源、28はデイテクタ、4
1は差動アンプ、42はレンズ駆動回路である。 本図において、第2図、第3図と異なるところ
は、光源27と光のデイテクタ28によりミラー
の位置検出系を構成した点であり、第4図図示の
デイテクタ28の出力P1によりミラーの位置信
号を検出し、レンズの移動量を示す信号P2によ
りレンズの位置信号を検出し、第5図の端子
TP1、TP2にそれぞれ入力して制御を行うもので
ある。 制御動作は第2図、第3図に示したものと同様
である。 第6図は本発明の制御系のブロツクダイヤグラ
ムであり、51はミラーの伝達関数、52はレン
ズの伝達関数を示す。 制御動作は次の通りである。 A点で、目標値(トラツク中心)とトラツクエ
ラー信号とが比較されてその残差がミラーを動か
すと同時に、B点で求められるガルバノミラーの
位置を目標として、D点においてレンズの平行方
向の位置と比較され、レンズを駆動する。 C点では、結果的にレンズとレンズの移動量が
加算され、トラツクエラー信号としてA点にフイ
ルドバツクがかかる。 尚、目標値は端子T3より入力し、出力は端子
T4より出力する。 〔発明の効果〕 以上述べてきたように、本発明によれば、ビー
ムシフトを除去できるとともに、追従性が良好な
光ヘツドが実現でき、しかも精度が向上するとい
う利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、第2図〜第6図
は本発明の実施例の説明図、第7図〜第9図は従
来例の説明図である。 第1図において、1は光デイスク、2は対物レ
ンズ、3,22は磁気回路、21はミラーであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 光デイスク面のトラツクに、光ビームの焦点
    を結ばせる光デイスク装置の光学ヘツドのトラツ
    キング制御装置において、 該光学ヘツドの対物レンズ2を光デイスク面に
    平行に駆動制御する第1のアクチユエータ300
    と、 前記光ビームを偏向するためのミラー21を角
    度制御する第2のアクチユエータ200を具備
    し、 トラツクの所定位置に該光ビームの第1の焦点
    70,70′を結ばせるとともに、該光ビームの
    光軸が該対物レンズを挟んで対向する第2の焦点
    P0、P1を通過するように前記第1のアクチユエ
    ータ300と第2のアクチユエータ200を連動
    して制御するよう構成したことを特徴とする光学
    ヘツドのトラツキング制御装置。
JP60018024A 1985-01-31 1985-01-31 光学ヘッドのトラッキング制御装置 Granted JPS61177648A (ja)

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JP60018024A JPS61177648A (ja) 1985-01-31 1985-01-31 光学ヘッドのトラッキング制御装置
KR8600396A KR900002996B1 (en) 1985-01-31 1986-01-22 Recording or reproducing apparatus by optical means
US06/824,277 US4782474A (en) 1985-01-31 1986-01-30 Tracking servo system for controllably projecting an optical beam on an optical disk
CA000500703A CA1255385A (en) 1985-01-31 1986-01-30 Track servo system for controllably projecting an optical beam to an optical disk
DE8686101279T DE3686589T2 (de) 1985-01-31 1986-01-31 Spurfolgesystem zum steuerbaren projizieren eines optischen strahles auf eine optische platte.
EP86101279A EP0189932B1 (en) 1985-01-31 1986-01-31 Track servo system for controllably projecting an optical beam to an optical disk

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JPS61177648A JPS61177648A (ja) 1986-08-09
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011118209A1 (ja) * 2010-03-25 2011-09-29 パナソニック株式会社 光ピックアップ装置及び光ディスク装置
WO2012058720A1 (en) 2010-11-03 2012-05-10 Ulco Medical Pty. Ltd. Portable vacuum device

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6093647A (ja) * 1983-10-28 1985-05-25 Asahi Optical Co Ltd 光学式デイスクプレ−ヤの再生用光学系制御機構

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