JPH0644587A - 光記録再生装置及び信号演算方法及び光ピックアップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対物レンズのシフトに伴う種々の機能障害
を、簡便かつ信頼性の高い方法で防止する。 【構成】 対物レンズのシフト量を検出するレンズシフ
ト検出手段を備え、各エラー信号のオフセット変動をレ
ンズシフト信号を用いて補正する信号演算方法、または
レンズシフト信号を監視して記録動作を中止する監視回
路、またはレンズシフト信号に応じて光源の発光量を変
化させる駆動電流制御回路等を設けた。 【効果】 レンズシフト信号を使って、純電気的方法に
よりトラックエラー信号やフォーカスエラー信号のオフ
セットをキャンセルする事ができる。また、このレンズ
シフト信号を使って対物レンズ出射光量の変動を抑える
事もできる。更に、対物レンズと磁気記録ヘッドとの位
置ズレもレンズシフト信号で監視できるため、最悪時に
も記録媒体に不正確な情報を書き込む恐れが無い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光記録再生装置、とりわ
け連続トラック溝を有する記録媒体に情報を記録再生す
る形式の装置、または磁気記録ヘッドを有しオーバーラ
イト可能な光磁気方式の装置（書換え型コンパクトディ
スク装置等）、更にはそれら光記録再生装置に用いられ
る光ピックアップ及び信号演算方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置は、一般にプッシュプル法
によってトラックエラー信号を生成するため、良く知ら
れているように、対物レンズの入射光束に対するシフト
に伴って、トラックエラー信号のオフセットや、対物レ
ンズからの出射光量の変動が付き物であった。このオフ
セットはトラッキングサーボ系の動作を不安定にし、出
射光量の変動は記録再生特性を劣化させていた。従来は
この対策として、対物レンズのみならずキャリッジも高
速で追従動作させ、対物レンズのシフトを機械的に抑圧
する方法（２段サーボ系）が多く採用されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
２段サーボ系に必要なボイスコイルモータ（ＶＣＭ）や
制御回路は複雑かつ高コストであり、精密かつ高速な機
構動作によってオフセットを抑止するため、耐久的な劣
化があり不安定であった。なお、オフセットの発生しに
くいトラックエラー検出方法（３ビーム法）もあるが、
記録媒体のトラック溝からの回折光が検出できないた
め、ウォブリング（細かな蛇行）させた連続トラック溝
に同期信号等を記録させた形式の記録媒体（書換え型コ
ンパクトディスク等）には適用できず、汎用性に限界が
あった。

【０００４】本発明はかかる課題を解決するためのもの
であり、その主目的は機構動作によらず簡便な電気的手
法を用いる事によって、対物レンズのシフトに起因する
諸問題を抑止する事にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の光記録再生装置及び信号演算方法及び光ピックアッ
プの構成は、（１）半導体レーザ等の光源と、キャリッ
ジ上に搭載され光源とは別体で対物レンズを駆動するア
クチュエータと、対物レンズのシフト量をレンズシフト
信号として検出するレンズシフト検出手段と、プッシュ
プル法によってトラックエラー信号を検出するトラック
エラー検出手段と、フォーカスエラー信号を検出するフ
ォーカスエラー検出手段と、を備え、レンズシフト信号
に応じてトラックエラー信号，及び／または，フォーカ
スエラー信号のオフセットを変化させるよう構成した
事、（２）上記（１）の光記録再生装置において、記録
媒体からの反射光量を検出して生成された全和信号に略
比例して、レンズシフト信号をゲイン調整するゲイン調
整回路Ａと、トラックエラー信号，及び／または，フォ
ーカスエラー信号から、ゲイン調整回路Ａを経過したレ
ンズシフト信号を減算する減算回路と、を有する事、
（３）上記（１）の光記録再生装置において、記録媒体
からの反射光量を検出して生成された全和信号に略反比
例して、トラックエラー信号，及び／または，フォーカ
スエラー信号をゲイン調整するゲイン調整回路Ｂと、ゲ
イン調整回路Ｂを経過した各エラー信号から、レンズシ
フト信号を減算する減算回路と、を有する事、（４）対
物レンズを駆動しキャリッジ上に搭載されたアクチュエ
ータと、対物レンズのシフト量をレンズシフト信号とし
て検出するレンズシフト検出手段と、記録媒体を挟んで
対物レンズと対向するようキャリッジに連結された磁気
記録ヘッドと、レンズシフト信号を監視して対物レンズ
が所定のシフト量を超えた事を検出するウィンドーコン
パレータ等から成る監視回路と、を備えた事、（５）上
記（４）に関して、対物レンズのシフト量が約０．３ｍ
ｍに達した時点のレンズシフト信号レベルをもって、光
源もしくは磁気記録ヘッドの駆動を停止するよう構成さ
れた事、（６）半導体レーザ等の光源と、キャリッジ上
に搭載され光源とは別体で対物レンズを駆動するアクチ
ュエータと、対物レンズのシフト量をレンズシフト信号
として検出するレンズシフト検出手段と、レンズシフト
信号に応じて光源の駆動電流を変化させる駆動電流制御
回路Ｌと、を備えた事、（７）対物レンズを駆動しキャ
リッジ上に搭載されたアクチュエータと、対物レンズの
シフト量をレンズシフト信号として検出するレンズシフ
ト検出手段と、記録媒体を挟んで前記対物レンズと対向
するようキャリッジに連結された磁気記録ヘッドと、レ
ンズシフト信号に応じて磁気記録ヘッドの駆動電流を変
化させる駆動電流制御回路Ｈと、を備えた事、（８）対
物レンズを駆動しキャリッジ上に搭載されたアクチュエ
ータと、対物レンズのシフト量を検出するレンズシフト
検出手段とを備え、該レンズシフト検出手段が、キャリ
ッジ上に搭載された発光体と、アクチュエータの可動体
を成すレンズホルダに形成または固着された遮光体と、
キャリッジ上に搭載され発光体の出射光束に於ける遮光
体の射影像の変化を検出する受光素子と、から構成され
た事、（９）上記（８）に関して、発光体または受光素
子がキャリッジ上にて位置調整自在に保持または固着さ
れた事、（１０）上記（８）に関して、発光体を対物レ
ンズ入射光の光源と兼用とし、該光源から出射された光
束の一部を遮光体を介して受光素子に入射するよう構成
した事、を特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の上記構成によれば、プッシュプル法で
トラックエラー信号を得る形式の光記録再生装置におい
て、レンズシフト検出手段から出力されるレンズシフト
信号を使って、対物レンズのシフトに伴うトラックエラ
ー信号のオフセットを、電気的にキャンセルする事がで
きる。

【０００７】また、フォーカスエラー検出手段の構成に
よっては、対物レンズのシフトに伴ってフォーカスエラ
ー信号も若干オフセットを発生する場合があるが、レン
ズシフト信号を使って、フォーカスエラー信号のオフセ
ットをキャンセルする事もできる。

【０００８】また、半導体レーザ等の光源から出射され
る光束内の強度分布はガウス分布であり、対物レンズの
シフトに伴って対物レンズを透過する光量即ちスポット
の光パワーが変動するが、レンズシフト信号を使って光
源駆動電流を変化させ、スポットの光パワーの変動を抑
える事もできる。

【０００９】また、磁界変調オーバーライト方式の光磁
気方式の記録再生装置においては、対物レンズと磁気記
録ヘッドとの位置ズレが発生すると、記録媒体に集光さ
れたスポットに印可される磁界強度が低下し記録特性が
悪化するが、レンズシフト信号を使って磁気記録ヘッド
駆動電流を変化させ、スポット位置での磁界強度の変動
を抑える事もできる。

【００１０】更に、レンズシフト信号を監視しているた
め所定のシフト量を超えるような最悪時にも、記録媒体
に不正確な情報を書き込む恐れが無い。

【００１１】なお、以上の作用に必要不可欠であるレン
ズシフト検出手段は、対物レンズの初期位置をゼロ基準
とするように、機械的に調整する事ができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の内容を各実施例に基づいて説
明する。

【００１３】（実施例１）図１，図２は本発明による実
施例１に関し、図１は光ピックアップを含む光記録再生
装置を示す平面図、図２は側面図を示す。また図３は、
光ピックアップ及び信号演算方法を含む、実施例１の光
記録再生装置を示すブロック図である。図中、１０は記
録媒体であり光磁気ディスクを想定している。１１は記
録媒体１０を回転するスピンドルモータ、１２は光ピッ
クアップ３０を搭載するキャリッジ、１３はキャリッジ
１２を移送（スレッド送り）するスレッドモータ、１４
はキャリッジ１２に結合されたアーム、１５はアーム１
４に結合された磁気記録ヘッドである。磁気記録ヘッド
１５は情報の再生には関与せず、記録時に高速で反転す
る記録磁界を発生して、いわゆる磁界変調オーバーライ
トを行うためのものである。

【００１４】光ピックアップ３０は、対物レンズ２０を
保持するレンズホルダ３１、レンズホルダ３１を直交２
方向（図２のＦ方向及びＴ方向）に駆動するアクチュエ
ータ３２、光ヘッド４０、レンズシフト検出手段１４０
により構成される。光ヘッド４０は、半導体レーザによ
る光源４１、コリメータレンズ４３、光源４１とコリメ
ータレンズ４３の間に置かれたホログラム素子４２、光
源の隣りに置かれたフォトダイオード群４４から構成さ
れる。光源４１から出射された発散光４６ｆはホログラ
ム素子４２を透過し、コリメータレンズ４３で平行光４
７ｆに変換され、ミラー４５で反射された後に対物レン
ズ２０によって集束光４８ｆに変換され、記録媒体１０
にスポット４９を形成する。

【００１５】記録媒体１０で反射された光４８ｒは、対
物レンズ２０で集められて再び平行光４７ｒに変換さ
れ、ミラー４５で反射された後にコリメータレンズ４３
で集束され、戻り光４６ｒに変換される。戻り光４６ｒ
は、ホログラム素子４２を透過する際に複数の光束群４
９に分光されて、多分割されたフォトダイオード群４４
に入射する。ホログラム素子４２の機能は本出願人によ
る先願の明細書に開示されており、ここでは詳細に図示
しないが、ホログラム素子４２表面は図４に示すように
領域４２ａと４２ｂに２分割されており、それぞれの領
域４２ａ，４２ｂには異なるパターンで曲線状の不均一
な微小ピッチ（数μｍ）の溝が多数形成されている。

【００１６】対物レンズ２０で集められた記録媒体１０
からの反射光４８ｒには記録媒体１０のトラック溝（微
細であるため非図示）で回折された＋／−１次光成分が
含まれており、ホログラム素子４２表面でトラック溝方
向に対して左右に２分割された領域４２ａ，４２ｂのそ
れぞれは、＋１次光または−１次光成分で変調された領
域に対応するように位置設定されている。領域４２ａ，
４２ｂを通過した戻り光４６ｒはそれぞれ異方向に分光
されるため、フォトダイオード群４４で受光して変換さ
れた個別の信号のうち適当な信号を選択して、図３に示
すようにトラックエラー検出手段１１０で差動を取るこ
とにより、プッシュプル法によるトラックエラー信号１
１１が生成される。なおトラックエラー検出手段１１０
は、詳細な図示はしないが、Ｉ−Ｖ変換（電流−電圧変
換）アンプと差動アンプから構成される。

【００１７】ホログラム素子４２表面の溝パターンは、
複数の光束群４９に分光すると共にに、それぞれの光束
群４９に顕著な非点収差を発生するようにパターン設計
されており、対物レンズ２０の合焦ズレに対応して、フ
ォトダイオード群４４上での受光スポットの形状が変化
する。この受光スポット形状の変化をフォトダイオード
群４４で信号として変換し、個別の信号のうち適当な信
号を選択して、図３に示すようにフォーカスエラー検出
手段１２０で差動を取ることにより、非点収差法による
フォーカスエラー信号１２１が生成される。（詳細は非
図示）また全和信号検出手段１３０は、上記のフォトダ
イオード群４４で検出した個別の信号の全部または一部
の和を取って、全和信号１３１を生成する。この全和信
号１３１は、記録媒体１０の反射光量に比例した信号と
なる。

【００１８】次に、対物レンズ２０のキャリッジ１２に
対するシフトについて説明する。対物レンズ２０を搭載
するレンズホルダ３１は、キャリッジ１２に対して記録
媒体１０と接近・離反するフォーカシング方向（Ｆ方
向）に＋／−約０．７ｍｍ、記録媒体の半径方向即ちト
ラッキング方向（Ｔ方向）に＋／−約０．５ｍｍ動ける
ように、支持バネ３３によって可動自在に支持されてい
る。レンズホルダ３１は、アクチュエータ３２よってこ
れら直交２方向に駆動され、前述のフォーカスエラー信
号１２１及びトラックエラー信号１１１に基づき、サー
ボ制御される。この時、記録媒体１０の偏心に伴って、
トラッキング方向にレンズホルダ３１即ち対物レンズ２
０が変位（シフト）するが、記録媒体１０の回転周波数
即ち偏心周波数は数Ｈｚ〜数１０Ｈｚと高速であり、一
方キャリッジ１２の送り（スレッド）動作の周波数帯域
は高々１Ｈｚと緩やかである。従って、トラッキングサ
ーボ時には、記録媒体１０のトラック溝（非図示）に対
して専ら対物レンズ２０のみが追随し、トラック溝の偏
心により対物レンズ２０がキャリッジ１２に対してシフ
トする。このシフト量は、記録媒体１０のトラック溝の
偏心やスピンドルモータ１１へのチャッキング時のガ
タ、そしてキャリッジ１２のスレッド送り精度の誤差等
を含めると、＋／−約０．２５ｍｍに達する。

【００１９】一般に対物レンズ２０が入射光束（本実施
例では、平行光４７ｆ）に対してシフトすると、そのシ
フト量Ｓの５／１００００〜１／１０００に相当する量
だけ、トラッキングエラー信号１１１がオフセットす
る。これは、トラッキングエラー信号をプッシュプル法
で生成しているためであり、本実施例に照らして説明す
ると、＋／−１次回折光で変調された反射光４８ｒ，平
行光４７ｒ，戻り光４６ｒは、ホログラム素子４２表面
でトラック溝方向に対して左右に２分割された領域４２
ａ，４２ｂに入射して２分割され、それぞれの領域４２
ａ，４２ｂを通過する光量の差動がトラックエラー信号
１１１となる。ここで図４において、領域４２ａ，４２
ｂに均等に戻り光４６ｒが入射する時は、回折光以外の
純粋な反射光成分即ちＤＣ成分は相殺されてオフセット
がゼロとなり、ＡＣ成分である＋／−１次回折光の差動
のみが検出される。ところが上述のような対物レンズ２
０のシフトが発生すると、ホログラム素子４２に対して
入射する記録媒体１０からの戻り光４６ｒが図２のＸ方
向にシフトし、領域４２ａ，４２ｂに入射して透過する
光量が不均一となり、オフセット（図５におけるＤ）が
発生する。このようなオフセットが発生すると、対物レ
ンズ２０で記録媒体１０に形成されたスポット４９がト
ラック溝上にあっても、トラッキングエラー信号１１１
は位置ズレを発生しているものとして嘘を付く事になる
ため、正確なトラッキングサーボが出来なくなり、記録
再生特性を悪化させる。本実施例では、対物レンズ２０
が０．２５ｍｍシフトした時には、トラックエラー信号
１１１が約０．１５μｍのトラックズレ（オフトラッ
ク）に相当するオフセットを発生する。一方許容される
オフトラック量は、トラック溝のピッチを１．６μｍと
して高々０．１μｍであるため、上記のオフセットは全
く許容できない。前述のように従来は、２段サーボ系を
用いてこのようなオフセットの発生を抑止していた。

【００２０】本実施例では、かかるオフセットの発生を
電気的な手法により抑止しているのが特徴的である。図
３で、レンズシフト検出手段１４０からはレンズシフト
検出回路１７６を介して、レンズホルダ３１のトラッキ
ング方向のシフト量に応じてリニアに変化するレンズシ
フト信号１４１が出力される。シフト量Ｓとレンズシフ
ト信号１４１との関係は、図７に示すように＋／−０．
５ｍｍのシフト範囲に対してリニアリティを確保されて
いる。一方、対物レンズのシフト量Ｓとトラックエラー
信号１１１のオフセット（図５のＤ）との関係は、図６
に示すように、＋／−０．４ｍｍのシフト範囲に対して
ほぼリニアとみなせる。従って基本的には、レンズシフ
ト信号１４１を適当なゲインでゲイン調整し、これをト
ラックエラー信号１１１から引き算すれば、オフセット
Ｄがキャンセルされる事になる。ここで留意すべき事項
は、光記録再生装置の動作モードや記録媒体１０の特性
によって、反射光４８ｒの光量が大きく変化する事であ
る。すなわち、光記録再生装置が記録状態か再生状態か
で光源４１の発光量は約５倍の違いがあり、この光量変
化は即ちトラックエラー信号１１１及びオフセットＤの
振幅変化となる。また、記録媒体１０の種類によっても
トラックエラー信号１１１及びオフセットＤの振幅が変
化する。例えば、再生専用（ＣＤ−ＲＯＭ等）や追記型
（ＣＤ−ＷＯ等）の媒体では反射率が７０％以上である
のに対し、光磁気方式の書換型の媒体（ＣＤ−ＭＯ等）
では反射率は２０％程度である。ゆえに本実施例のよう
に、ＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＷＯやＣＤ−ＭＯなど数種類
の記録媒体１０に対応する事を念頭に置く光記録再生装
置では、記録媒体１０の種類によってもトラックエラー
信号１１１の振幅が４倍弱変化する事になる。従って、
このように光源４１の発光量や記録媒体１０の種類が変
わっても、対物レンズ２０のシフトによるトラックエラ
ー信号１１１のオフセットが安定して抑止される必要が
ある。

【００２１】本実施例では、前述のように全和信号１３
１が全和信号検出手段１３０から出力しており、この全
和信号１３１は記録媒体１０からの反射光量に比例した
信号である。図３において、ゲイン調整回路Ａ１５０は
いわゆるアナログ乗算回路であり、全和信号１３１のレ
ベルに比例して、回路ゲインを変化するよう構成されて
いる。いま、一定の反射光量すなわち同一記録媒体かつ
同一発光量のもとで、ゲイン調整回路Ａ１５０のゲイン
を適正化すれば、減算回路１６０でトラックエラー信号
１１１から補正レンズシフト信号１４２を減算してでき
た補正トラックエラー１１２は、対物レンズ２０のシフ
トに伴うオフセットをキャンセルされた信号となる。こ
こで、補正レンズシフト信号１４２は全和信号１３１即
ち記録媒体１０の反射光量に比例した振幅の信号であ
り、一方トラックエラー信号１１１も記録媒体１０の反
射光量に比例した振幅であるため、減算回路１６０を経
過した補正トラックエラー信号１１２は、記録媒体１０
の反射光量が変わっても、振幅レベルは変化するもの
の、オフセットはキャンセルされた状態を保つ。

【００２２】すなわち、本発明によって対物レンズ２０
のシフトに起因するトラックエラー信号１１１のオフセ
ットを純電気的方法によって抑止でき、２段サーボ機構
のように機構的に複雑で耐久的に不安定な要因を排除で
きる。また、記録媒体１０の種類を問わず、光源４１の
発光量が変わっても安定してオフセットを抑止できる。

【００２３】以上の説明は、プッシュプル法によるトラ
ックエラー信号検出にまつわるオフセットの抑止作用を
述べた。ところで本実施例では、フォーカスエラー信号
の検出に、前述のようにホログラム素子４２で発生させ
た非点収差を利用している。図４で示したホログラム素
子４２の回折溝パターンは、入射する収束光に非点収差
を含ませるために不均一ピッチの曲線群であるため、ホ
ログラム素子４２に対して入射する戻り光４６ｒがシフ
トすると、フォトダイオード群４４上のスポット形状も
変化する。すると、フォーカスエラー検出手段１２０で
生成されるフォーカスエラー信号１２１に若干のオフセ
ットが発生する。このフォーカスエラー信号１２１のオ
フセットは、前述のトラックエラー信号１１１に発生す
るオフセットとは異なり、サーボ特性に致命的な弊害を
与えるようなレベルではないが、装置の信頼性向上の観
点から、やはり抑止する事が望ましい。本実施例では図
４に示すように、減算回路１６１によって、フォーカス
エラー信号１２１から補正レンズシフト信号１４３を引
き算し、フォーカスエラー信号に発生するオフセットを
キャンセルさせている。なお、図中では省略している
が、トラックエラー信号１１１のオフセットをキャンセ
ルするための減算回路１６０に入力する補正レンズシフ
ト信号１４２と減算回路１６１に入力する補正レンズシ
フト信号のゲインは、トラックエラー信号１１１とフォ
ーカスエラー信号１２１におけるオフセットの発生具合
に応じて、ゲインを変えている。

【００２４】次に、本実施例の光ピックアップ３０にお
けるレンズシフト検出手段１４０の具体的な構造を、図
８を用いて説明する。対物レンズ２０を搭載するレンズ
ホルダ３１には、板状に突出した遮光体１７２が形成さ
れている。光ピックアップ３０の底部には、ＬＥＤ（発
光ダイオード）である発光体１７１が保持され、上方に
向かって略平行な光束１７３を発光する。遮光体１７２
を挟んで発光体１７１の反対側には、アクチュエータ３
２を覆っているカバー５０の内面に２分割フォトダイオ
ードである受光素子１７４が固着されている。カバー５
０はキャリッジ１２に対し若干量移動自在に保持されて
いる。レンズホルダ３１は、図２のＦ方向（フォーカシ
ング方向）及びＴ方向（トラッキング方向）の２方向に
アクチュエータ３２によって駆動されるが、Ｆ方向に移
動しても図８に示す受光素子１７４上の射影像１７５は
変化せず、Ｔ方向に移動（シフト）した時のみ、遮光体
１７２による射影像１７５がＴ方向に移動する。この
時、受光素子１４４の２分割パターンのそれぞれで受光
する光量が不均一となり、２分割パターンの出力信号の
差動を取ると、レンズホルダ３１のシフト量に比例した
レンズシフト信号１４１が得られる。

【００２５】なお、発光体１７１と受光素子１７４との
上下位置関係は図８の構成に限らず、発光体１７１を上
方に、受光素子１７４を下方に置いても良い。但し、遮
光体１７２は極力受光素子１７４に接近させて配置する
のが望ましい。これは、遮光体１７２の端面で回折して
回り込む光の影響を少なくし、受光素子１７４上での射
影像１７５を鮮明にして、レンズシフト検出手段１４０
の検出精度を向上するためである。

【００２６】ここでレンズシフト検出手段１４０にまつ
わる回路構成を説明する。図８において受光素子１７４
のそれぞれ２分割パターンが発生する微弱な電流は、Ｉ
−Ｖ変換（電流−電圧変換）回路１７７で電圧に変換さ
れ、差動回路１７８で差動を取るとレンズシフト信号１
４１が生成される。なお前述の図３におけるレンズシフ
ト検出回路１７６は、図８のＩ−Ｖ変換回路１７７と作
動回路１７８に対応している。また、加算回路１７９で
全和をとって、これを発光体駆動回路１８０に入力し、
発光体１７１を点灯させる。発光体１７１，受光素子１
７４，加算回路１７９、発光体駆動回路１８０で構成さ
れる系は、いわゆるＡＰＣ（自動パワー制御）系を成
し、発光体の耐久的な特性変化があっても、常時安定し
た発光量を得る事ができる。なお、図８に示した回路系
の周波数帯域は１ｋＨｚ程度に設定している。

【００２７】レンズシフト信号１４１は、前述のトラッ
クエラー信号１１１やフォーカスエラー信号１２１のオ
フセットを抑止するために必要な信号であるが、正確に
オフセットを抑止するためには、対物レンズ２０の初期
位置でレンズシフト信号１４１自体にオフセットが無い
事が必要である。このレンズシフト信号のオフセット
は、主として発光体１７１，遮光体１７２，受光素子１
７４の機械的取付精度によって発生するため、機械的な
位置調整でオフセット調整即ちゼロ点調整するのが望ま
しい。本実施例では、受光素子１７４を保持するカバー
５０の取付位置を調整する事で、ゼロ点調整が可能とな
っている。対物レンズ２０がシフトしない状態（初期位
置）で、レンズシフト信号１４１の電位がゼロになるよ
うにカバー５０を位置出しして、接着剤等で固定すれば
調整が完了する。

【００２８】（実施例２）図９は本発明の光記録再生装
置における他の実施例を示す図であり、前述の実施例１
とは異なる信号演算方法を示す。この実施例では、レン
ズシフト信号１４１を全和信号１３１でゲイン調整せ
ず、トラックエラー信号１１１とフォーカスエラー信号
１２１をゲイン調整しているのが特徴的である。

【００２９】図９において、ゲイン調整回路Ｂ２５０，
２５１はいわゆるアナログ割算回路であり、全和信号１
３１のレベルに反比例して、回路ゲインを変化するよう
構成されている。即ち、トラックエラー信号２１１，フ
ォーカスエラー信号２２１は、ゲイン調整回路Ｂ２５
０，２５１によって正規化され、全和信号１３１即ち記
録媒体の反射光量に影響されない正規化トラックエラー
信号２１２及び正規化フォーカスエラー信号２２２が生
成される。減算回路２６０で正規化トラックエラー信号
２１２からレンズシフト信号１４１を減算してできた補
正トラックエラー信号２１３は、対物レンズ２０のシフ
トに伴うオフセットをキャンセルされた信号となる。ま
た同様に、減算回路２６１で正規化フォーカスエラー信
号２２２からレンズシフト信号１４１を減算してできた
補正フォーカスエラー信号２２３も、対物レンズ２０の
シフトに伴うオフセットをキャンセルされた信号とな
る。

【００３０】この実施例２では、前述の実施例１に比べ
て、ゲイン調整にまつわる回路構成が一見複雑化するも
のの、実施例１でも補正トラックエラー信号１１２や補
正フォーカスエラー信号１２２そのままでサーボ系に入
力すると、記録媒体１０からの反射光量の変化によって
サーボゲインも変わってしまうため、図示はしなかった
が、後段側に別のゲイン調整回路が必要になる。従っ
て、光記録再生装置の回路構成全体で見れば、実施例２
の信号演算方法の方が簡素となる。

【００３１】（実施例３）図１０は、本発明の光記録再
生装置における更に他の実施例を示す図であり、レンズ
シフト信号１４１を監視する方法に関する。実施例１の
図８で説明したのと同様の方法により得られたレンズシ
フト信号１４１を、監視回路３１０に入力する。監視回
路３１０はいわゆるウィンドーコンパレータであり、予
め設定した＋／−のレベルＷの範囲内にレンズシフト信
号１４１がある時と、レベルＷの範囲外にある時とで、
異なる２値のレンズシフト監視信号３１１を出力する。
本実施例では、レベルＷを対物レンズ２０が＋／−約
０．３ｍｍシフトした時のレンズシフト信号１４１のレ
ベルに設定している。これは、本実施例の光記録再生装
置が、磁界変調オーバーライト式の光磁気ディスク装置
を前提としており、高速磁界反転を要するために磁気記
録ヘッド１５を小型化せざるを得ず、磁気記録ヘッド１
５の有効磁界範囲が半径約０．３ｍｍと小さくなってい
るからである。例えば、実施例１で述べたキャリッジ１
２の送り（スレッド送り）動作が不調をきたし対物レン
ズ２０のシフト量がこの有効磁界範囲を越えたような非
常時には、記録媒体１０に対物レンズ２０で形成された
スポット４９に加わる磁界が不足し、正常な情報の書き
込みが阻害される場合がある。本実施例では、レンズシ
フト監視信号３１１を生成しており、この信号を光記録
再生装置の制御を司るＣＰＵ（中央演算装置、非図示）
で監視して、非常時には光源４１や磁気記録ヘッド１５
の駆動を即座に停止すれば、誤った情報を書き込む恐れ
が無くなる。

【００３２】なお、この実施例においては、前述の実施
例１，実施例２のように対物レンズ２０が光源４１即ち
光ヘッド４０と別対で駆動される形式に限らず、小型の
光ヘッド４０をレンズホルダ３１に組み込んで、一体で
駆動するような形式の光ピックアップであっても良い。

【００３３】（実施例４）次に、実施例４について説明
する。この実施例はレンズシフト信号を用いて、光源４
１や磁気記録ヘッド１５の駆動電流を変化させる実施例
である。

【００３４】一般に半導体レーザ等の光源４１から出射
される光束内の強度分布はガウス分布であり、対物レン
ズ２０のシフトに伴って対物レンズ２０を透過する光量
即ちスポットの光パワーが変動する。また前述の実施例
３で述べたように、磁気記録ヘッド１５の有効磁界範囲
は約０．３ｍｍであるが、この範囲内であっても磁界強
度の分布は一様では無く、磁気記録ヘッド１５の中心か
ら遠ざかるにつれ磁界強度が低下する。

【００３５】本実施例では、図１１に示すようにレンズ
シフト信号１４１を絶対値回路４１０に入力して、対物
レンズ２０のシフト量の絶対値に比例する絶対値信号４
１１を生成し、これを光源４１の駆動電流を規定する駆
動電流制御回路Ｌ４２０に加算入力する。よって、対物
レンズ２０のシフトが発生しても、光源４１の駆動電流
を増加させて発光量を増やす事ができ、回路常数を適正
化すれば対物レンズ２０がシフトしても、対物レンズ２
０を透過して記録媒体１０に出射する光パワーが殆ど変
動しないようにできる。

【００３６】一方、上記の絶対値信号４１１は、磁気記
録ヘッド１５を駆動する駆動電流制御回路Ｈ４３０にも
作用して、この回路ゲインを変化させる。すると、対物
レンズ２０がシフトしてスポット４９が磁気記録ヘッド
１５の中心から遠ざかっても磁界強度を増加する事がで
き、回路常数を適正化すれば対物レンズ２０がシフトし
ても、スポット４９位置における磁界強度が殆ど変動し
ないようにできる。

【００３７】（実施例５）最後の実施例は、本発明の光
ピックアップに関し、前述の実施例１以外のレンズシフ
ト検出手段を示すものである。図１２におけるビームス
プリッタ５４５は、実施例１のミラー４５（図１参照）
と異なり、入射する平行光４７ｆの一部を透過し、次の
ミラー５４６で反射して上方に平行光５７３として出射
する。この平行光５７３はレンズホルダ３１に形成され
た遮光体５７２で一部蹴られ、その射影像５７５を受光
素子５７４で受光する。

【００３８】従って、本実施例における平行光５７３
は、実施例１（図８参照）における発光体１７１から出
射された略平行な光束１７３に置き換わったものであ
り、実施例１で説明した原理によってレンズシフト信号
１４１が生成される。この実施例では、レンズシフト検
出手段のための専用の発光体が不要となり、光ピックア
ップ５３０の構成を簡素化できる点が特徴的である。

【００３９】最後に補足すると、前述の実施例１や実施
例２で用いたゲイン調整回路Ａ１５０やゲイン調整回路
Ｂ２５０，２５１は、アナログ乗算回路またはアナログ
割算回路を使っていたが、同様な機能の回路であれば代
替可能である。例えば全和信号１３１をＡ／Ｄ変換して
ＣＰＵ（非図示）に入力し、そのレベルに応じて回路ゲ
インを多段階に切り換える方法も適用可能であり、本発
明の主旨を逸脱するものでは無い。

【００４０】また、光ピックアップ３０，５３０に用い
たレンズシフト検出手段は、遮光体１７２，５７２を使
ったいわゆる透過光型の検出方法となっていたが、別の
方法、例えば反射光型の検出手段または磁気センサ等を
用いても、本発明の信号演算方法は適用可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ッシュプル法でトラックエラー信号を得る形式の光記録
再生装置において、２段サーボ系のような複雑かつ高コ
ストな機構及び制御回路を用いる事なく、レンズシフト
検出手段から出力されるレンズシフト信号を使ってトラ
ックエラー信号のオフセットをキャンセルする事ができ
るため、トラッキングサーボを安定化する事ができる。
これは簡便な電気的手法であり、機構的な動作不良や耐
久劣化等の問題からも回避される。

【００４２】また、全和信号によるゲイン調整回路を設
けているため、記録媒体の種類や光源の発光量の変化に
関わらず、安定してトラックエラー信号のオフセットを
キャンセルする事ができる。

【００４３】また、このレンズシフト信号を使ってフォ
ーカスエラー信号のオフセットをキャンセルしたり、対
物レンズ出射光量の変動を抑たり、磁気記録ヘッドの発
生磁界を意図的に変える事もできるため、フォーカシン
グサーボや記録動作の安定性が向上する。

【００４４】更に、磁界変調オーバーライト方式の光磁
気方式の記録再生装置においては、対物レンズと磁気記
録ヘッドとの位置ズレもレンズシフト信号で監視できる
ため、最悪時にも記録媒体に不正確な情報を書き込む恐
れが無く、記録動作の信頼性が向上する。

【００４５】なお、本発明に用いるレンズシフト検出手
段は簡便な構造であり低コストで実現可能であると共
に、ゼロ点調整も容易である。

【００４６】よって、光記録再生装置の動作安定化と信
頼性向上、そして一層の市場普及を図るうえで、本発明
の意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例１に関し、光ピックアップを
含む光記録再生装置を示す平面図である。

【図２】 本発明の実施例１に関し、光ピックアップを
含む光記録再生装置を示す側面図である。

【図３】 本発明の実施例１に関し、光ピックアップ及
び信号演算方法を含む光記録再生装置に関するブロック
図である。

【図４】 本発明の実施例１に関し、ホログラム素子４
２を示す正面図である。

【図５】 本発明の実施例１に関し、トラックエラー信
号のオフセットを示す図である。

【図６】 本発明の実施例１に関し、対物レンズのシフ
ト量Ｓとトラックエラー信号のオフセットＤの関係を示
すグラフである。

【図７】 本発明の実施例１に関し、対物レンズのシフ
ト量Ｓとレンズシフト信号との関係を示すグラフであ
る。

【図８】 本発明の実施例１の光ピックアップにおける
レンズシフト検出手段の構造と関係する回路構成を示し
たブロック図である。

【図９】 本発明の実施例２を示し、他の信号演算方法
を説明するブロック図である。

【図１０】 本発明の実施例３を示し、レンズシフト信
号を監視する方法を説明するブロック図である。

【図１１】 本発明の実施例４を示し、駆動電流制御回
路Ｌ，駆動電流制御回路Ｈの周辺を説明するブロック図
である。

【図１２】 本発明の実施例５を示し、他のレンズシフ
ト検出手段を含む光ピックアップの構成を示す側面図で
ある。

【符号の説明】

１０ 記録媒体 １２ キャリッジ １５ 磁気記録ヘッド ２０ 対物レンズ ３０ 光ピックアップ ３１ レンズホルダ ３２ アクチュエータ ４０ 光ヘッド ４１ 光源 ４２ ホログラム素子 ４３ コリメータレンズ ４４ フォトダイオード群 ４９ スポット １１０ トラックエラー検出手段 １１１ トラックエラー信号 １１２，２１３ 補正トラックエラー信号 １２０ フォーカスエラー検出手段 １２１ フォーカスエラー信号 １２２，２２３ 補正フォーカスエラー信号 １３０ 全和信号検出手段 １３１ 全和信号 １４０ レンズシフト検出手段 １４１ レンズシフト信号 １４２．１４３ 補正レンズシフト信号 １５０ ゲイン調整回路Ａ １６０，１６１，２６０，２６１ 減算回路 １７１ 発光体 １７２ 遮光体 １７４ 受光素子 ２１２ 正規化トラックエラー信号 ２２２ 正規化フォーカスエラー信号 ２５０，２５１ ゲイン調整回路Ｂ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）半導体レーザ等の光源と、（ｂ）
   キャリッジ上に搭載され、前記光源とは別体で対物レン
   ズを駆動するアクチュエータと、（ｃ）前記対物レンズ
   の前記キャリッジに対するトラッキング方向の変位（以
   下、シフトと称す）を、レンズシフト信号として検出す
   るレンズシフト検出手段と、（ｄ）前記光源からの光束
   を前記対物レンズで集光して形成されたスポットと記録
   媒体のトラック溝との位置誤差を、該トラック溝からの
   回折光の遠視野像の変化（以下、プッシュプル法と称
   す）によって、トラックエラー信号として検出するトラ
   ックエラー検出手段と、（ｅ）前記スポットと前記記録
   媒体の焦点誤差を、フォーカスエラー信号として検出す
   るフォーカスエラー検出手段と、を備え、（ｆ）前記レ
   ンズシフト信号に応じて、前記トラックエラー信号，及
   び／または，フォーカスエラー信号のオフセットを変化
   させるよう構成した事を特徴とする光記録再生装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光記録再生装置におい
   て、（ａ）記録媒体からの反射光量を検出して生成され
   た全和信号に略比例して、レンズシフト信号をゲイン調
   整するゲイン調整回路Ａと、（ｂ）トラックエラー信
   号，及び／または，フォーカスエラー信号から、前記ゲ
   イン調整回路Ａを経過したレンズシフト信号を減算する
   減算回路と、を有する事を特徴とする信号演算方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の光記録再生装置におい
   て、（ａ）記録媒体からの反射光量を検出して生成され
   た全和信号に略反比例して、トラックエラー信号，及び
   ／または，フォーカスエラー信号をゲイン調整するゲイ
   ン調整回路Ｂと、（ａ）該ゲイン調整回路Ｂを経過した
   前記の各エラー信号から、レンズシフト信号を減算する
   減算回路と、を有する事を特徴とする信号演算方法。
4. 【請求項４】 （ａ）対物レンズを駆動しキャリッジ上
   に搭載されたアクチュエータと、（ｂ）前記対物レンズ
   のシフト量を、レンズシフト信号として検出するレンズ
   シフト検出手段と、（ｃ）記録媒体を挟んで前記対物レ
   ンズと対向するよう、前記キャリッジに連結された磁気
   記録ヘッドと、（ｄ）前記レンズシフト信号を監視し
   て、前記対物レンズが所定のシフト量を超えた事を検出
   する、ウィンドーコンパレータ等から成る監視回路と、
   を備えた事を特徴とする光記録再生装置。
5. 【請求項５】 前記対物レンズのシフト量が約０．３ｍ
   ｍに達した時点の前記レンズシフト信号レベルをもっ
   て、前記光源もしくは前記磁気記録ヘッドの駆動を停止
   するよう構成された事を特徴とする、請求項４記載の光
   記録再生装置。
6. 【請求項６】 （ａ）半導体レーザ等の光源と、（ｂ）
   キャリッジ上に搭載され、前記光源とは別体で対物レン
   ズを駆動するアクチュエータと、（ｃ）前記対物レンズ
   のシフト量を、レンズシフト信号として検出するレンズ
   シフト検出手段と、（ｄ）前記レンズシフト信号に応じ
   て前記光源の駆動電流を変化させる駆動電流制御回路Ｌ
   と、を備えた事を特徴とする光記録再生装置。
7. 【請求項７】 （ａ）対物レンズを駆動しキャリッジ上
   に搭載されたアクチュエータと、（ｂ）前記対物レンズ
   のシフト量を、レンズシフト信号として検出するレンズ
   シフト検出手段と、（ｃ）記録媒体を挟んで前記対物レ
   ンズと対向するよう、前記キャリッジに連結された磁気
   記録ヘッドと、（ｄ）前記レンズシフト信号に応じて前
   記磁気記録ヘッドの駆動電流を変化させる駆動電流制御
   回路Ｈと、を備えた事を特徴とする光記録再生装置。
8. 【請求項８】 対物レンズを駆動しキャリッジ上に搭載
   されたアクチュエータと、前記対物レンズのシフト量を
   検出するレンズシフト検出手段とを備え、 該レンズシフト検出手段が、（ａ）前記キャリッジ上に
   搭載された発光体と、（ｂ）前記アクチュエータの可動
   体を成すレンズホルダに形成または固着された遮光体
   と、（ｃ）前記キャリッジ上に搭載され、前記発光体の
   出射光束に於ける前記遮光体の射影像の変化を検出する
   受光素子と、から構成された事を特徴とする光ピックア
   ップ。
9. 【請求項９】 前記発光体または前記受光素子が、前記
   キャリッジ上にて位置調整自在に保持または固着された
   事を特徴とする、請求項８記載の光ピックアップ。
10. 【請求項１０】 前記発光体を前記対物レンズ入射光の
    光源と兼用とし、該光源から出射された光束の一部を、
    前記遮光体を介して前記受光素子に入射するよう構成し
    た事を特徴とする、請求項８記載の光ピックアップ。