JPH0752512B2 - 対物レンズの移動量測定装置 - Google Patents

対物レンズの移動量測定装置

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JPH0752512B2
JPH0752512B2 JP60065784A JP6578485A JPH0752512B2 JP H0752512 B2 JPH0752512 B2 JP H0752512B2 JP 60065784 A JP60065784 A JP 60065784A JP 6578485 A JP6578485 A JP 6578485A JP H0752512 B2 JPH0752512 B2 JP H0752512B2
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objective lens
electrode
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movement
magnetic piece
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JP60065784A
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臣司 原
和靖 本山
徹 武者
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Olympus Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Olympus Optic Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、対物レンズの移動量測定装置、特に光学的情
報記録再生装置の光ピックアップに用いる対物レンズの
トラッキング方向への移動量を測定するための対物レン
ズ移動量測定装置に関する。
従来技術と問題点 光学的情報記録再生装置は、通常記録媒体上の情報トラ
ックに沿って情報の記録・再生又は消去を行っている。
この情報トラックは、理想的には一平面内に正確な螺旋
あるいは同心円を形成しているのが好ましいが、実際に
は偏心していたり、記録媒体の反りによって一平面内か
ら外れたり(以下面振れという)しているのが実状であ
る。このように偏心または面振れのある情報トラックに
光ビームを追従させてゆくために、一般に情報トラック
からの反射光をモニタしながら光ビームを照射するため
の対物レンズを移動させるフィードバック制御が行われ
ている。情報トラックが偏心していたため、トラッキン
グにずれが生じると、対物レンズを情報トラックに対し
て左右に動かし、軌道を修正するトラッキング制御がな
され、情報トラックが面振れを生じ、フォーカシングに
ずれが生じると、対物レンズを記録媒体に近ずけたり遠
ざけたりするように動かし、焦点調節を行うフォーカシ
ング制御がなされる。
このようなフィードバック制御系により、ある程度の偏
心、面振れが生じていても支承なく情報の記録・再生等
が行われる。ところが、その記録媒体の偏心の程度を知
ることが必要になることがある。例えば、その記録媒体
が不良品か否かを判定するためには、偏心の程度が許容
誤差範囲内であるかどうかを調べねばならない。通常こ
の記録媒体の偏心の程度を知るためには、対物レンズの
移動量測定が行われている。前述のように、フィードバ
ック制御系により、偏心は対物レンズを移動することに
よって補正されるため、補正用制御信号を知ることによ
り対物レンズの移動量を知ることができ、そのまま偏心
の程度として利用できるからである。
このような対物レンズの移動量測定方法として従来提案
されているものに、ドライブ電流積分法と呼ばれるもの
がある。これは対物レンズを移動するためのコイルをド
ライブする電流を測定し、この電流値を積分するか、あ
るいはカルマンフィルタを用いて移動量を求める方法で
ある。しかしながらこの方法では、電流値から間接的に
移動量を求めるため、制度が悪く、またカルマンフィル
タ等の複雑な回路を必要とする欠点がある。また、ドラ
イブ電流をスペクトル分析しゲインカーブから移動量を
算出するドライブ電流補正法も提案されているが、絶対
値測定ができないという重大な欠点がある。
発明の目的 そこで本発明は、記録媒体上の情報トラックの偏心を精
度よく測定するために用いることのできる対物レンズの
移動量測定装置を提供することを目的とする。
発明の概要 本発明の特徴は、情報の記録および/または再生が行わ
れる記録媒体上に光ビームを集光するための対物レンズ
と、前記対物レンズをトラッキング方向に駆動させるト
ラッキングサーボ機構と、前記対物レンズ側に配置する
磁気片と、前記対物レンズを収容するハウジングとを有
し、前記ハウジングの前記磁気片を挟んだ両側にそれぞ
れ一対の電極片からなる組をそれぞれ磁気片に対向する
ようにトラッキング方向に並ぶように配置し、両側の電
極片に生じる静電容量の出力の差を検出する検出手段を
有し、この検出手段の検出結果から前記対物レンズ移動
量に対応する電気信号を発生し、この電気信号から前記
対物レンズの移動量を測定することを特徴とするもので
ある。
実施例 以下本発明を図示する実施例に基づいて説明する。第1
図(A)は本実施例に係る装置のアクチュエータの上断
面図、第1図(B)は該装置の側断面図である。光ピッ
クアップ(全体構成は図示せず)のアクチュエータハウ
ジング1には、対物レンズ2が内蔵されており、この対
物レンズ2はアクチュエータハウジング1に対して2方
向に移動する。このうちの一方向は同図(A)の矢印T
に示した方向で、もう一方向は同図(B)の矢印Fに示
した方向である。矢印Tの方向は、情報トラックおよび
対物レンズの光軸の両方に対して垂直な方向となり、情
報トラックの偏心に基づくトラッキング補正を行うため
に対物レンズを動かす方向である。以下この方向をトラ
ッキング方向と呼ぶ。一方、矢印Fの方向は、対物レン
ズの光軸と同じ方向となり、情報トラックの面振れに基
づく焦点調節を行うために対物レンズを動かす方向であ
る。以下この方向をフォーカシング方向と呼ぶ。第1図
(A)に示すように、対物レンズ2は磁気片3によって
保持されており、永久磁石4およびコイル5によって発
生する磁界により、この磁気片3が駆動され、結果的に
ホルダ14から2枚の平行板バネ13(1枚は図示せず)を
介してT方向に変位可能に支持される対物レンズ2がト
ラッキング方向に動くことになる。電極取付台6はプラ
スチック製の支持台でアクチュエータハウジング1に固
着されている。この電極取付台6にはハッチングで示す
2枚の電極片7が取付けられ、この電極片7は磁気片3
と対向しキャパシタを形成する。本装置ではこの対向電
極間隔は平常時で0.4mmとした。後述するように、この
対向電極間の静電容量が電気信号に変換され、対向電極
間隔が測定されることになる。第2図(A)は本装置に
用いた電極片7を示す。第2図(B)は電極取付台6に
電極片7を取付ける様子を示す斜視図である。なお第2
図(C)に示すように電極片7のかわりに、斜視部のみ
金属膜が残るようにエッチングしたプリント基盤7′を
用いることもできる。なお、第2図(B)のように電極
片7を取付ける場合には、取付後電極片7の平面度およ
び垂直度を確保するため、表面の切削を行うのが好まし
い。また、対物レンズ2はフォーカシング方向に可動な
ため、この動きを考慮して、電極片7のフォーカシング
方向の長さは磁気片3のそれよりも長くするようにす
る。本装置では、第1図(B)のように磁気片3の長さ
が2mmであるのに対し、電極片7の長さを4.5mmとして余
裕をとった。なお、第1図で示す装置は中心線対称であ
り、磁気片3と対向する電極片7と電極取付台6とでも
う1対のキャパシタが構成され、第5図(A)で示すよ
うな回路に接続されるので、同相成分ノイズはキャンセ
ルされ、しかも感度は2倍となる。
一方、フォーシング方向の移動量測定にも同様に電極対
を設けている。第1図(B)に示すように、アクチュエ
ータハウジング1から2枚の円形板バネ15を介してF方
向に変位可能に支持されるホルダ14にはアルミニウム製
の円環電極8が取付けられ、アクチュエータハウジング
1にはプラスチック製の支持部9上に真鍮製の2つの円
環電極、即ち外側電極10と内側電極11とが取付けられて
いる。外側電極10と内側電極11は同心円状に配され、こ
れらの間隔はエポキシ系接着剤12が充填されている。な
お、本実施例では対物レンズ2の移動量でなく、板バネ
13を介したホルダ14の移動量で対物レンズのF方向移動
量を代用させているのが実用上問題ない。勿論対物レン
ズ2に直接電極を取付けて対物レンズそのものの移動量
を測定することも可能である。なお、この電極もプリン
ト基盤で作ってもよい。本装置では、支持部9を設ける
ことによってアクチュエータの全長は1.5mm程度長くな
るが何ら支障はない。また円環電極8と円環電極8に対
向する外側電極10、内側電極11との対向電極間隔は平常
時で0.55mとした。後述するように、この対向電極間の
静電容量が電気信号に変換され、対向電極間隔が測定さ
れることになる。本実施例ではアクチュエータ部のみを
示したが、実際には対物ンズを偏心や面振れなどに追従
させて駆動するのに必要なトラッキングサーボ信号、フ
ォーカスサーボ信号が必要となり、これを得るための光
学手段とアクチュエータがドッキングして光ピックアッ
プを構成する。しかし、これら光学手段については公知
であるので説明は省略した。
次に、前述した対向電極間の静電容量を電気信号に変換
することにより、対向電極間隔を測定する方法について
簡単に説明する。いま、対向電極間に蓄積される電荷を
Q、両電極間電位をVとすると、静電容量Cは C=Q/V であらわされる。この静電容量Cは、電極の対向面積を
S、電極間距離をD、電極間誘導率をεとすれば、 C=εS/D となる。ここでε,Sが一定であればDはCに反比例する
ことになる。そこで直接的関係をもつ検出手段としての
静電容量・電流交換回路により、静電容量Cに比例した
電流iを検出すれば、交換感度をKとして、 i=K・C となる。従って電極間距離Dは、 D=KεS/i より求まる。この場合、静電容量−電流変換回路の出力
電流iと電極間の距離Dとは反比例の関係にあるから、
電流iを更にリニアライザ回路に通して、電極間距離D
に比例した電圧eを得て距離Dを直読できるようにす
る。なお、出力電圧eと距離Dとの較正は、市販の高精
度な静電容量形変位計、例えばマイクロセンス等の器具
で電極間距離Dを実測し、そのときの出力電圧eを測定
し、第4図に示すような較正曲線を得ることによって行
うことができる。検出感度は電極に接続される増幅器の
雑音により制限されるが、実験によれば、電極面積78m
m、電極・物体間距離0.1mmのとき、およそ0.01μmと極
めて高い。
次に本実施例に係る装置に用いた検出手段としての静電
容量・電流変換回路の一例を第5図に示す。同図(A)
はトラッキング方向を検出する磁極片3と電極片7との
間の静電容量を電流iに変換する回路である。同図
(B)はフォーカシング方向を検出する円環電極8と、
外側電極10、内側電極11との間の静電容量を電流iに変
換する回路である。ここで電源Eは交流電源、Dはダイ
オード、C,CS1、CS2はコンデンサ、CS、CB、CB1、CB2
可変容量コンデンサでC>>CS,C>>CS1、CS2となるよ
うに回路設計されている。前述したように、出力電流i
は電極間距離Dに反比例するため、この回路の後段にリ
ニアライザ回路を設けるのが好ましい。なお、可変容量
コンデンサの値を適当に設定することによって、電極間
距離Dが一定の基準値になったときに、出力電流i=0
となるように調整することができる。
発明の効果 以上のとおり本発明によれば、情報の記録および/また
は再生が行われる記録媒体上に光ビームを集光するため
の対物レンズと、前記対物レンズをトラッキング方向に
駆動させるトラッキングサーボ機構と、前記対物レンズ
側に配置する磁気片と、前記対物レンズを収容するハウ
ジングとを有し、前記ハウジングの前記磁気片を挟んだ
両側にそれぞれ一対の電極片からなる組をそれぞれ磁気
片に対向するようにトラッキング方向に並ぶように配置
し、両側の電極片に生じる静電容量の出力の差を検出手
段により検出し、この検出手段の検出結果から前記対物
レンズ移動量に対応する電気信号を発生し、この電気信
号から前記対物レンズの移動量を測定することによっ
て、同相成分ノイズがキャンセルされ、かつ感度が2倍
になり、高精度、高感度に対物レンズの移動量を測定す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の一実施例に係る装置の上断面
図、第1図(B)は該装置の側断面図、第2図(A)は
該装置に用いる電極片を示す図、第2図(B)、(C)
は各々該装置に用いる電極片及び取付台の斜視図、第3
図は該装置に用いる円環電極の断面図、第4図は該装置
の出力電圧と電極間距離との較正曲線を示すグラフ、第
5図(A)(B)は該装置に用いる静電容量−電流交換
回路の一例を示す回路図である。 1……アクチュエータハウジング 2……対物レンズ 3……磁気片 4……永久磁石 5……コイル 6……電極取付台 7……電極片 7′……プリント基板 8……円環電極 9……支持部 10……外側電極 11……内側電極 12……接着材 13……板バネ 14……ホルダ 15……円形板バネ F……フォーカシング方向 T……トラッキング方向 E……交流電源 i……出力電流 D……ダイオード CS,CB,CB1,CB2……可変容量コンデンサ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】情報の記録および/または再生が行われる
    記録媒体上に光ビームを集光するための対物レンズと、 前記対物レンズをトラッキング方向に駆動させるトラッ
    キングサーボ機構と、 前記対物レンズ側に配置する磁気片と、 前記対物レンズを収容するハウジングとを有し、 前記ハウジングの前記磁気片を挟んだ両側にそれぞれ一
    対の電極片からなる組をそれぞれ磁気片に対向するよう
    にトラッキング方向に並ぶように配置し、 両側の電極片に生じる静電容量の出力の差を検出する検
    出手段を有し、この検出手段の検出結果から前記対物レ
    ンズ移動量に対応する電気信号を発生し、この電気信号
    から前記対物レンズの移動量を測定することを特徴とす
    る対物レンズの移動量測定装置。
JP60065784A 1985-03-29 1985-03-29 対物レンズの移動量測定装置 Expired - Lifetime JPH0752512B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPS59148148A (ja) * 1983-02-15 1984-08-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光学式情報記録再生装置
JPS59231745A (ja) * 1983-06-13 1984-12-26 Mitsubishi Electric Corp 自動焦点制御装置

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